JPH0970691A - アーク溶接用ワイヤの製造方法 - Google Patents

アーク溶接用ワイヤの製造方法

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JPH0970691A
JPH0970691A JP22823495A JP22823495A JPH0970691A JP H0970691 A JPH0970691 A JP H0970691A JP 22823495 A JP22823495 A JP 22823495A JP 22823495 A JP22823495 A JP 22823495A JP H0970691 A JPH0970691 A JP H0970691A
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JP
Japan
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wire
lubricant
welding
arc welding
dry
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JP22823495A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Sedo
達也 背戸
Yasuhiko Hatada
康彦 端田
Koji Tamaru
光次 田丸
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Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円滑で高能率に伸線できるとともに、長尺の
コンジットケーブルを使用し、高電流の溶接条件で溶接
される場合においても、送給ローラでスリップがなく、
かつコンジットチューブ内での摩擦抵抗の少ないワイヤ
送給性が良好なアーク溶接用ワイヤの製造方法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 アーク溶接用鋼ワイヤの製造方法におい
て、めっき工程の後に融点50℃以上の脂肪酸、1価ま
たは2価アルコールのエステルおよび石油ろうの1種ま
たは2種以上に二硫化モリブデンおよび二硫化タングス
テンの1種または2種とポリエチレングリコールからな
る潤滑剤を用いて乾式伸線し、次いで水溶性潤滑剤で湿
式伸線して乾式伸線で付着した潤滑剤量を調整すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接用ワイ
ヤの製造方法に係り、さらに詳しくは、伸線性および使
用時(溶接時)に送給性が優れたアーク溶接用ワイヤの
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アーク溶接用ワイヤを製造する最も一般
的な方法は、原線またはフラックス充填後のワイヤを
2〜4mm径までローラあるいは孔ダイスにより伸線す
る工程、焼鈍工程、酸洗工程、めっき工程、最
終サイズ径まで孔ダイスで伸線する工程、を製品の形状
に対応し選択して順次行う方法である。の最終サイズ
径まで伸線する工程は、一般に表面状態が円滑で色調が
良好な湿式による伸線で製造される。しかし、湿式伸線
においては一般に水溶性潤滑剤を用いるためダイス通過
時にワイヤ表面皮膜が薄くワイヤのすべり性がやや悪い
ので、ワイヤ表面にきずが生じやすく1ダイス当たりの
減面率を大きくできず、ダイスを多く用いる必要がある
ので能率面にやや問題がある。
【0003】一方、乾式伸線では潤滑剤として一般に無
機物系または無水系の潤滑剤が用いられるが、ワイヤ表
面に潤滑剤が均一に塗布されにくいという問題がある。
また、アーク溶接用ワイヤは、溶接の自動化、高能率化
が進むとともに、さらに高電流での溶接条件が採用され
る方向にあり、その結果、必然的にワイヤの送給速度が
大となる。また、対象となる構造物によっては溶接が狭
隘部で行われる場合も多く、これらの場所での使い易さ
の点から、溶接機のワイヤ送給装置の送給ローラから溶
接トーチまでのコンジットケーブルは長くかつ曲げ使わ
れる傾向にある。
【0004】このようにコンジットケーブルが長くかつ
曲げて使用されると、コンジットケーブル内のコンジッ
トチューブ内をワイヤが通るとき摩擦抵抗が大きくな
り、溶接時ワイヤの送給に支障をきたし、アークが不安
定となって溶接ができなくなるという問題が生じる。こ
れらの、アーク溶接用ワイヤの製造時の伸線性および溶
接時の送給性の問題に対しては従来、例えば特公昭58
−46398号公報に高級脂肪酸および高級脂肪酸のア
ルカリ金属塩を揮発性溶媒で希釈した潤滑剤で湿式伸線
し、ワイヤ表面に適量該潤滑剤を塗布する方法、特開平
5−23731号公報にポリ四弗化エチレン、二硫化モ
リブデン、グラファイト等からなる潤滑剤で伸線および
該潤滑剤を塗布する方法など、各種の方法が提案されて
いる。
【0005】しかしながら、これらの方法でも前述した
ように湿式伸線においては、作業能率が悪く、乾式伸線
においては、ワイヤ表面に潤滑剤が均一に塗布されにく
い場合がある。また、溶接時においては、長尺のコンジ
ットケーブルを使用し、高電流の溶接条件で溶接される
場合、送給ローラ部でワイヤがスリップしたり、コンジ
ットチューブ内で摩擦抵抗が大きくなってアークが不安
定になるなどのワイヤ送給性の改善については、やはり
不十分であるのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、円
滑で高能率に伸線できるとともに、長尺のコンジットケ
ーブルを使用し、高電流の溶接条件で溶接される場合に
おいても、送給ローラ部でワイヤのスリップがなく、か
つコンジットチューブ内での摩擦抵抗の少ない送給性が
良好なアーク溶接用ワイヤの製造方法を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために、ワイヤ製造方法を種々検討した結
果、前記の工程である、最終サイズ径までの伸線工程
の前処理として高融点の脂肪酸、脂肪酸の1価または2
価アルコールのエステルおよび石油ろうに二硫化モリブ
デンおよび二硫化タングステンとポリエチレングリコー
ルを混合した潤滑剤を用いて乾式伸線し、次いで水溶性
潤滑剤中で湿式伸線して乾式伸線で付着した潤滑剤の付
着量を調整することにより、円滑で高能率に伸線できる
とともに、長尺のコンジットケーブルを使用し、高電流
の溶接条件で溶接される場合においても、送給ローラ部
でのワイヤスリップが少なく、かつコンジットチューブ
内での摩擦抵抗の少ないなど送給性が極めて良好である
ことを見出したものである。
【0008】すなわち、本発明の要旨とするところは、
通常のアーク溶接用ワイヤの製造方法において、めっき
工程の後に融点50℃以上の脂肪酸、脂肪酸の1価また
は2価アルコールのエステルおよび石油ろうの1種また
は2種以上に二硫化モリブデンおよび二硫化タングステ
ンとポリエチレングリコールを混合した潤滑剤を用いて
乾式伸線し、次いで水溶性潤滑剤中で湿式伸線して乾式
伸線で付着した潤滑剤量を調整するところにある。また
好ましくは、融点50℃以上の脂肪酸、脂肪酸の1価ま
たは2価アルコールのエステルおよび石油ろうの1種ま
たは2種以上に二硫化モリブデンおよび二硫化タングス
テンの1種または2種を5〜50wt%とポリエチレン
グリコールを5〜20wt%を混合した潤滑剤で乾式伸
線し、ついで水溶性潤滑剤中で湿式伸線して乾式伸線で
付着した潤滑剤をワイヤ10kg当たり0.10〜0.
80gに調整する。
【0009】
【発明の実施の形態】めっき工程の後に、融点50℃以
上の脂肪酸、脂肪酸の1価または2価アルコールのエス
テルおよび石油ろうの1種または2種以上に二硫化モリ
ブデンおよび二硫化タングステンの1種または2種とポ
リエチレングリコールを混合した潤滑剤で乾式伸線する
ことにより、それらが均一にワイヤ表面に付着する。次
いで、乾式伸線で均一に付着した脂肪酸、脂肪酸の1価
または2価アルコールのエステルおよび石油ろうの1種
または2種以上に二硫化モリブデンおよび二硫化タング
ステンの1種または2種とポリエチレングリコールを混
合した潤滑剤は、水溶性潤滑剤での湿式伸線工程で付着
量が調整される。
【0010】なお、脂肪酸、脂肪酸の1価または2価ア
ルコールのエステルおよび石油ろうの1種または2種以
上は融点が50℃以上であるので湿式伸線時のダイス発
熱による湿式潤滑剤の昇温によっても溶融することがな
いので、製品径まで二硫化モリブデンおよび二硫化タン
グステンの1種または2種とポリエチレングリコールを
均一に付着させたまま伸線加工できる。よって、製品径
まで円滑で高能率に伸線できるとともに、長尺のコンジ
ットケーブルを使用して高電流の溶接条件で溶接されて
も、コンジットチューブとの摩擦抵抗が少なくなるので
ワイヤ送給性が良好となる。
【0011】脂肪酸、脂肪酸の1価または2価アルコー
ルのエステルおよび石油ろうの融点が50℃未満である
と、湿式伸線時にダイスの発熱で昇温した湿式潤滑剤に
よって溶融して、ワイヤ表面に均一に付着しない場合が
ある。また、均一に付着したとしても溶接時コンジット
チューブ内でワイヤの摩擦熱およびコンジットライナー
を包む溶接用ケーブルの発熱でコンジットチューブ内で
脂肪酸、脂肪酸の1価または2価アルコールのエステル
および石油ろうなどが溶けて部分的に凝集してしまい、
コンジットチューブとの摩擦抵抗が大きくなってワイヤ
送給性が不良となる。
【0012】融点50℃以上の脂肪酸、脂肪酸の1価ま
たは2価アルコールのエステルおよび石油ろうの1種ま
たは2種以上に混合する二硫化モリブデンおよび二硫化
タングステンの1種または2種は5〜50wt%が良
い。5wt%未満であると、溶接時にコンジットチュー
ブ内で摩擦抵抗が大きくなってワイヤ送給性が不良とな
る。逆に50%を超えると、乾式伸線において脂肪酸、
脂肪酸の1価または2価アルコールのエステルおよび石
油ろうの1種または2種以上に二硫化モリブデンおよび
二硫化タングステンの1種または2種を混合した潤滑剤
が、均一にワイヤ表面に付着できなくなり、次の湿式伸
線においても付着量を調整するのが困難となるので、溶
接時にコンジットチューブ内で摩擦抵抗が大きくなった
り、送給ローラ部でワイヤがスリップしてワイヤ送給性
が不良となる。
【0013】前記、脂肪酸、脂肪酸の1価または2価ア
ルコールのエステルおよび石油ろうの1種または2種に
二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンの1種また
は2種を混合した潤滑剤に、さらにポリエチレングリコ
ールを混合すると、脂肪酸、脂肪酸の1価または2価ア
ルコールのエステルおよび石油ろうが非水溶性であるの
に対して、ポリエチレングリコールは水溶性であり、脂
肪酸、脂肪酸の1価または2価アルコールのエステルお
よび石油ろうをワイヤ表面に強固に付着させ、伸線時の
剥離や溶接時に送給ローラおよびコンジットチューブ内
での剥離を防止する。ポリエチレングリコールが5%未
満であると非水溶性成分がワイヤ表面に多く付着し伸線
時に剥離してワイヤ表面にキズが生じたり、溶接時に送
給ローラおよびコンジットチューブ内で剥離して潤滑剤
が蓄積されて、ワイヤが送給ローラ部でスリップした
り、コンジットチューブ内での摩擦抵抗が大きくなって
アークが不安定となる。ポリエチレングリコールが20
%を超えると溶接時スパッタ発生量が多くなる。なお、
ポリエチレングリコールには各種分子量のものがある
が、本発明においては平均分子量が2000以上のもの
が好ましい。
【0014】次に、乾式伸線で均一に付着した脂肪酸、
脂肪酸の1価または2価アルコールのエステルおよび石
油ろうの1種または2種以上に二硫化モリブデンおよび
二硫化タングステンの1種または2種とポリエチレング
リコールを混合した潤滑剤は湿式伸線でワイヤ10kg
当たり0.10〜0.80gに調整する。0.10g未
満であると溶接時にコンジットチューブ内で摩擦抵抗が
大きくなってワイヤ送給性が不良となる。付着量が0.
8gを超えるとワイヤ送給ローラ部でワイヤがスリップ
してワイヤ送給にむらが生じてアークが不安定となる。
ここで、脂肪酸、脂肪酸の1価または2価アルコールの
エステルおよび石油ろうの1種または2種以上に二硫化
モリブデンおよび二硫化タングステンの1種または2種
とポリエチレングリコールを混合した潤滑剤の量は、湿
式伸線のダイス減面率およびダイス数により調整する。
この場合、ダイス減面率が大きい程付着量は少なくな
る。
【0015】なお、本発明でいう脂肪酸とはミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、メリシン酸など融点
が50℃以上のものをいい、脂肪酸の1価または2価ア
ルコールのエステルとは蜜ろう、カルナウバろう、綿ろ
うおよび脂肪酸の合成ろうなど融点が50℃以上のもの
をいう。また、石油ろうは固形パラフィン、ベトロラタ
ムなど石油精製で得られる融点が50℃以上のものをい
う。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。まず、JIS G3312に規定されるYGW
11のソリッドワイヤおよびJIS G3313に規定
されるYFW−C50DRのシームレスフラックス入り
ワイヤ(フラックス充填率14%)を2.6,3.2,
4.0mmの径に伸線・めっき処理したものを、1.2
mmの製品径まで表1に示す各製造方法で各1000k
gを伸線し、スプール巻きワイヤとした。また、ワイヤ
送給性は、図1に示す装置を用いて調べた。すなわち、
送給抵抗を高める目的で、直径150mmのループ2回
転を設けた6mのコンジットケーブル1にスプール2か
ら引き出された供試ワイヤを送給モータ3によって供給
し、トーチ4に送り、各ワイヤ10kgを溶接した。そ
の時の溶接条件は次の通りである。
【0017】 溶接電流 : 300A 溶接電圧 : 30V 溶接速度 : 30cm/分 シールドガス : CO2 20リットル/分 溶接方法 : ビードオンプレート
【0018】ワイヤ送給性は、送給モータ3の電機子電
流の測定により調べた。なお、ワイヤ送給性は電機子電
流が3.5Aを超えると不良になり、アークも不安定と
なる。また、ワイヤ送給ローラ部でのワイヤのスリップ
は、送給ローラの周速と送給ローラ出口側のワイヤ速度
を測定し、下記式でスリップ率を算出して調べた。ワイ
ヤのスリップ率は5%を超えると、ワイヤ送り速度に緩
急が生じてワイヤ送給むらによってアークが不安定にな
るとともにスパッタ発生量も多くなる。 スリップ率=(送給ローラの周速)−(送給ローラ出口
側のワイヤ速度)/(送給ローラの周速)×100 それらの結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1において、試験No.1〜5が本発明
によるアーク溶接用鋼ワイヤの製造例、試験No.6〜
12が比較例である。本発明による試験No.1〜5
は、脂肪酸、脂肪酸の1価または2価アルコールのエス
テルおよび石油ろうの融点が50℃で、かつ二硫化モリ
ブデンおよび二硫化タングステンとポリエチレングリコ
ールを適量含んだ潤滑剤で乾式伸線した後、湿式伸線で
前記潤滑剤量を調整してあるので、溶接時にワイヤ送給
ローラでのスリップ率や送給モータの電機子電流が低
く、アークが安定しており極めて満足な結果であった。
【0021】試験No.6は、乾式伸線に使用したラノ
リンの融点が低いので、湿式伸線時にダイスの発熱で湿
式潤滑剤が昇温し、これにラノリンが溶融してワイヤ表
面に均一に付着しないので、溶接時送給モータの電機子
電流が高く、さらに送給ローラ部でのスリップ率も高く
なってワイヤ送給性が悪くなってアークが不安定となっ
た。試験No.7は二硫化モリブデンおよび二硫化タン
グステンの量が多い潤滑剤で乾式伸線したので潤滑剤が
均一に付着せず、次の湿式伸線でも付着量を調整するの
が困難で、製品径での潤滑剤量が不均一で溶接時に送給
ローラ部でワイヤのスリップ率および送給モータの電機
子電流が高くなりアークが不安定であった。
【0022】試験No.8は二硫化モリブデンおよび二
硫化タングステンの量が少ない潤滑剤で乾式伸線したの
で、ワイヤ表面の潤滑剤が不足して溶接時の送給ローラ
部でワイヤのスリップ率および送給モータの電機子電流
が高くなりアークが不安定となった。試験No.9はポ
リエチレングリコールの量が多い潤滑剤で乾式伸線した
ので、溶接時スパッタの発生量が多くなった。試験N
o.10はポリエチレングリコールの量が少ない潤滑剤
で乾式伸線したので、伸線時ワイヤ表面にキズが生じ
た。また、溶接時も送給ローラ部でワイヤのスリップ率
および送給モータの電機子電流が高くなりアークが不安
定となった。
【0023】試験No.11は脂肪酸、脂肪酸の1価ま
たは2価アルコールのエステルおよび石油ろう、二硫化
モリブデンおよび二硫化タングステンとポリエチレング
リコールのワイヤ表面に残留した潤滑剤量が多いので、
溶接時に送給ローラ部でのワイヤスリップ率が高くなり
ワイヤ送給にむらが生じてアークが不安定となった。試
験No.12は脂肪酸、脂肪酸の1価または2価アルコ
ールのエステルおよび石油ろう、二硫化モリブデンおよ
び二硫化タングステンとポリエチレングリコールのワイ
ヤ表面に残留した潤滑剤量が少ないので、溶接時にコン
ジットチューブ内で摩擦抵抗が大きくなり送給モータの
電機子電流が高く、また送給ローラ部のスリップ率も高
くなってワイヤ送給性が悪くなってアークが不安定とな
った。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアーク溶
接用ワイヤの製造方法によれば、円滑で高能率に伸線で
きるとともに、長尺のコンジットケーブルを使用し、高
電流の溶接条件で溶接される場合においても、送給ロー
ラ部でワイヤのスリップがなく、かつコンジットチュー
ブ内での摩擦抵抗の少ない良好な送給性が得られるの
で、アーク溶接用ワイヤの生産性および溶接の高能率化
に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に使用した溶接装置を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 コンジットケーブル 2 スプール 3 送給モータ 4 トーチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 //(C10M 111/04 101:02 103:06 105:32 107:34) C10N 40:32

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アーク溶接用ワイヤの製造方法におい
    て、めっき工程の後に融点50℃以上の脂肪酸、脂肪酸
    の1価または2価アルコールのエステルおよび石油ろう
    の1種または2種以上に二硫化モリブデンおよび二硫化
    タングステンの1種または2種とポリエチレングリコー
    ルを混合した潤滑剤を用いて乾式伸線し、次いで水溶性
    潤滑剤中で湿式伸線して乾式伸線で付着した潤滑剤量を
    調整することを特徴とするアーク溶接用ワイヤの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 アーク溶接用ワイヤの製造方法におい
    て、めっき工程の後に融点50℃以上の脂肪酸、脂肪酸
    の1価または2価アルコールのエステルおよび石油ろう
    の1種または2種以上に二硫化モリブデンおよび二硫化
    タングステンの1種または2種を5〜50wt%とポリ
    エチレングリコールを5〜20%を混合した潤滑剤で乾
    式伸線し、ついで水溶性潤滑剤中で湿式伸線して乾式伸
    線で付着した潤滑剤をワイヤ10kg当たり0.10〜
    0.80gに調整することを特徴とするアーク溶接用ワ
    イヤの製造方法。
JP22823495A 1995-09-05 1995-09-05 アーク溶接用ワイヤの製造方法 Withdrawn JPH0970691A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8901455B2 (en) 2008-06-18 2014-12-02 Lincoln Global, Inc. Welding wire for submerged arc welding
US8952295B2 (en) 2008-06-18 2015-02-10 Lincoln Global, Inc. Welding wire with perovskite coating

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8901455B2 (en) 2008-06-18 2014-12-02 Lincoln Global, Inc. Welding wire for submerged arc welding
US8952295B2 (en) 2008-06-18 2015-02-10 Lincoln Global, Inc. Welding wire with perovskite coating

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