JPS5846400B2 - Manufacturing method of solid wire for gas shield arc welding - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤの製
造方法に関するもので、ワイヤの送給性改善、特に溶接
トーチ中でのワイヤ座屈や表面削れ防止を目的とするも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a solid wire for gas-shielded arc welding, and is aimed at improving wire feeding performance, particularly preventing wire buckling and surface abrasion in a welding torch. be.

一般に、ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤと呼
ばれているものは、脱酸剤としてＳｉやＭｎが含１れて
いて伸線時には加工硬化しやすい。Generally, what is called a solid wire for gas shielded arc welding contains Si or Mn as a deoxidizing agent and is easily work hardened during wire drawing.

そして、加工硬化したワイヤをさらに伸線加工すると、
ワイヤの破断やダイス破損を招きやすくなるため、最終
製品ワイヤは、一定限度の加工硬化にとどめられている
。Then, when the work-hardened wire is further drawn,
Since wire breakage and die damage are likely to occur, the final product wire is limited to a certain limit of work hardening.

この加工硬化の度合は、通常、ワイヤの平均抗張力値で
表わされ、この一定限度の加工硬化に達した時の平部抗
張力値は、１１０ｋｇ／−程度である。The degree of work hardening is usually expressed by the average tensile strength value of the wire, and the flat part tensile strength value when this certain limit of work hardening is reached is about 110 kg/-.

そして、平均抗張力値がこの値になった時には、一度熱
処理をして６５〜７５ｋｇ／−の値に戻して再び加工し
、必要とする製品線径にしている。When the average tensile strength value reaches this value, it is once heat-treated to return it to a value of 65 to 75 kg/- and processed again to obtain the required product wire diameter.

すなわち、従来のワイヤは、製造上の都合からそのワイ
ヤ平均抗張力が７５〜１１０ ｋｇ／ｍ！ｔｔｉｃ仕上
がっていたが、このワイヤを使用上の観点から見直して
みると、種々の問題点がある。That is, conventional wires have an average tensile strength of 75 to 110 kg/m due to manufacturing reasons! ttic finish, but when this wire is reviewed from the usage perspective, there are various problems.

第１図は、ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤの
使用原理図で、ワイヤ１はフィードローラ２によりワイ
ヤ受は口３を通して溶接トーチ４中を送給されるが、溶
接トーチ４が曲げられたシして先端の方で負荷を受ける
と、ワイヤ１は溶接トーチ４中またはワイヤ受は口３で
座屈する場合がある。Fig. 1 is a diagram showing the principle of use of solid wire for gas-shielded arc welding. The wire 1 is fed into the welding torch 4 by the feed roller 2 through the wire holder and the mouth 3. If the wire 1 is subjected to a load at the tip, the wire 1 may buckle in the welding torch 4 or the wire receiver may buckle at the mouth 3.

特に、ワイヤ線径が細いと、この傾向が著しく、はなは
だしくはワイヤ受は口３や溶接トーチ４を損傷してし筐
う場合さえある。This tendency is particularly pronounced when the wire diameter is small, and the wire receiver may even damage the opening 3 and the welding torch 4.

このため、これ１ではこの解決法として、溶接装置の側
で種々の改良がなされ、一例としてはワイヤ受は口３や
溶接トーチ４中のコンジットチューブなどの内径を小さ
くして座屈しニ＜くなるように工夫されていた。For this reason, various improvements have been made on the welding equipment side in order to solve this problem. For example, the inner diameter of the wire receiver and the conduit tube in the welding torch 4 and the mouth 3 have been made smaller to prevent buckling. It was designed to be.

しかしながら、近年半自動溶接法が普及するにつれ、狭
い溶接場所で半自動溶接トーチを曲げて使用する場合が
増加し、ワイヤ座屈の完全防止の要望が一段と大きくな
ってきた。However, as semi-automatic welding methods have become popular in recent years, the number of cases in which semi-automatic welding torches are bent and used in narrow welding areas has increased, and the demand for complete prevention of wire buckling has become even greater.

これは、コンジットチューブなどの内径を小さくしすぎ
ると、こんどはワイヤとコンジットチューブ内壁での摩
擦力が大きくなり、ワイヤ表面の削れがひどくなり、こ
れが増々コンジット内径をせばめ、最後にはワイヤを全
く送給できなくなってし昔うためである。This is because if the inner diameter of the conduit tube is made too small, the frictional force between the wire and the inner wall of the conduit tube will increase, causing severe abrasion of the wire surface. This is because they are no longer able to be sent.

そこで本発明者らは、種々の検討をしたところ、ワイヤ
自身の平均抗張力を従来値よりも大幅に高くするととも
に、ワイヤ表面の硬度を一定範囲にすることがワイヤ座
屈の完全防止とワイヤ送給性改善につながることを究明
した。Therefore, the inventors conducted various studies and found that it is possible to completely prevent wire buckling and wire feeding by making the average tensile strength of the wire itself significantly higher than the conventional value and keeping the hardness of the wire surface within a certain range. We have determined that this will lead to improved feeding performance.

次の表１は、本実験に用いた供試ワイヤで、ワイヤＡ−
Ｄは従来ワイヤで、Ｅ〜■は試作ワイヤで、そのうちＧ
、Ｈ，Ｉのワイヤが本発明によるワイヤである。Table 1 below shows the test wires used in this experiment, wire A-
D is the conventional wire, E~■ is the prototype wire, among which G
, H, I are wires according to the present invention.

また、第２図ａ、ｂは供試ワイヤの抗張力値の測定結果
、第３図は供試ワイヤの表面硬度の測定結果である。Further, FIGS. 2a and 2b show the measurement results of the tensile strength of the test wire, and FIG. 3 shows the measurement results of the surface hardness of the test wire.

また、次の表２は、溶接中に急にチップ先端部を閉鎖し
てワイヤ座屈の発生頻度を調べたものであるが、ワイヤ
使用量が少なくコンジットチューブへの削れカスが蓄積
していない間は、従来のワイヤでもた１にしか起きない
が、ワイヤ使用量が増工てコンジットチューブへの削れ
カスが増してくると、座屈発生回数は極端に増えて満足
に溶接できない状態となる。In addition, Table 2 below examines the frequency of wire buckling by suddenly closing the tip end during welding, and it shows that the amount of wire used is small and there is no accumulation of scraps on the conduit tube. Buckling occurs only once with conventional wire, but as the amount of wire used increases and the amount of scraping on the conduit tube increases, the number of buckling occurrences increases dramatically, making it impossible to weld satisfactorily. .

試作ワイヤでも、Ｅのように抗張力が高いだけでは初期
の間だけ座屈しないが、少し使用すると、座屈が発生し
やすくなる。Even with the prototype wire, if the tensile strength is as high as E, it will not buckle only during the initial period, but after a short period of use, buckling will easily occur.

また、Ｆのように表面硬度が高いだけでは削れカスは少
ないが、座屈を完全に防止することはできない。Also, if the surface hardness is high as in F, there will be less scraping, but buckling cannot be completely prevented.

本発明のようなＧ、Ｈ，Ｉのワイヤでは、このように座
屈が防止できる上に、ワイヤ送給性能の上でも従来のワ
イヤＣの第４図のようなモータ電流波形に比べて、第５
図のような電流値の少ない滑らかな波形（ワイヤ■）と
なり、数段優れていることが判る。With the G, H, and I wires of the present invention, buckling can be prevented in this way, and in terms of wire feeding performance, compared to the motor current waveform of the conventional wire C as shown in FIG. Fifth
As shown in the figure, it has a smooth waveform (wire ■) with a small current value, and it can be seen that it is several steps better.

すなわち、本発明のように、ワイヤ平均抗張力を１２０
ｋｇ／ｅｖｉ１以上、１７０ ｋｇ／−以下、ワイヤ
平均平面硬度をビッカース硬度２５０以上、４５０以下
にしたものは座屈発生頻度が非常に少なく、ワイヤの長
期の使用にも耐え、高い送給性を保持しておシ、この結
果狭い溶接場所で溶接トーチを曲げて使用する時でも安
定した溶接作業ができ、ひいては欠陥のない良好な溶接
結果を生み出せるようになるのである。That is, as in the present invention, the wire average tensile strength is 120
kg/evi1 or more and 170 kg/- or less, and wires with average plane hardness of Vickers hardness of 250 or more and 450 or less have very low buckling frequency, can withstand long-term wire use, and have high feedability. As a result, stable welding work can be performed even when the welding torch is bent in a narrow welding area, and a good welding result without defects can be produced.

な釦、ここでこのような従来概念をこえる加工硬化をワ
イヤに与えるとともに、ワイヤ表所硬度を所定のものに
するには、小さい減面率で数多くダイスを通すとともに
ダイスには強度の高いダイアモンドダイスなどを使用し
てゆっくりと伸線加工する。Here, in order to give the wire work hardening that exceeds the conventional concept and to achieve the specified surface hardness, it is necessary to pass it through many dies with a small area reduction ratio and to use a high-strength diamond in the die. Slowly draw the wire using dies, etc.

しかし、この方法であっても平均抗張力が１７０ ＊ｇ
／ｒｒｔｙ！を超えたりすると、いくら減面率を小さく
しても、もうここでワイヤが破断してし１う。However, even with this method, the average tensile strength is 170*g
/rrty! If it exceeds this point, no matter how small the area reduction rate is, the wire will break at this point.

筐た、平均ワイヤ表面硬度がＨｖ＝４５０を超えると、
いくらダイアモンドダイスであってもダイスの荒れがひ
どくなり、線傷が発生して伸線不能となる。When the average wire surface hardness exceeds Hv=450,
No matter how many diamond dies there are, the dies will become extremely rough and scratches will occur, making wire drawing impossible.

次に、本発明のワイヤを効果的に製造するには、熱間圧
延原線ワイヤのうち、製造時の冷却工程を充分にして平
均抗張力を６０ ｋｇ／ｍｉｔ以下にした４、５〜６．
０φワイヤを用いて、中間で焼鈍などの熱処理をせずに
伸線加工のみで所定の０．６φ〜２．０φワイヤに線引
きする方法を用いる。Next, in order to effectively manufacture the wire of the present invention, among the hot-rolled raw wires, the cooling process during manufacturing is sufficient and the average tensile strength is set to 60 kg/mit or less.4, 5-6.
A method is used in which a 0φ wire is drawn into a predetermined 0.6φ to 2.0φ wire only by wire drawing without performing any intermediate heat treatment such as annealing.

これは従来ワイヤが平均抗張力で６５〜７０ｋｇ／−の
原線を用いて、中間の２．０φ〜３．０φの線径で焼鈍
するのに比べると、原線抗張力が低いため伸線回数が多
くとれるとともに、焼鈍を省くため連続した加工硬化が
行えるからである。This is because the tensile strength of the original wire is lower than that of the conventional wire, which uses a raw wire with an average tensile strength of 65 to 70 kg/- and is annealed with an intermediate wire diameter of 2.0 to 3.0 φ. This is because a large amount of steel can be obtained, and continuous work hardening can be performed without annealing.

また、さらにこの伸線加工時に潤滑剤として硫黄を１〜
２０％含む伸線潤滑剤を使用すると、伸線速度の高速化
とダイス寿命の長期化がはかれ、製造価格の低減がはか
れる。In addition, sulfur is added as a lubricant during this wire drawing process.
When a wire drawing lubricant containing 20% is used, the wire drawing speed can be increased, the die life can be extended, and the manufacturing cost can be reduced.

ここで、硫黄含有量を１〜２０φとしたのは％１％未満
のものでは坤線注の向上にあ筐り効果はないことと、２
０％を超えるものでは溶接金属部への硫黄の侵入による
溶接割れの危険が高くなるためである。Here, the reason why the sulfur content was set to 1 to 20φ is that sulfur content of less than 1% has no effect on improving the sulfur resistance.
This is because if it exceeds 0%, there is a high risk of weld cracking due to sulfur intrusion into the weld metal part.

以上述べたように本発明によるワイヤをガスシールドア
ーク溶接用ソリッドワイヤに供すると、ワイヤ座屈防止
と削れガス蓄積防止がはがれるとともに、ワイヤ座屈や
削れカスが誘発する溶接トーチのチップ融着、摩耗およ
びワイヤ送給ロール摩耗、ワイヤ受は口破損を防止し、
溶接装置の寿命向上と溶接作業の信頼性を増大すること
ができるものである。As described above, when the wire according to the present invention is used as a solid wire for gas-shielded arc welding, the prevention of wire buckling and scraping gas accumulation is removed, and the tip fusion of the welding torch, which is induced by wire buckling and scraping, is prevented. Wear and wire feed roll wear, wire receiver prevents mouth breakage,
This can extend the life of the welding equipment and increase the reliability of welding work.

【図面の簡単な説明】 第１図はガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤの使
用例を示す装置の正面図、第２図ａ、ｂはワイヤ長さに
対するワイヤ抗張力の特注図、第３図はワイヤの測定長
さに対するビッカース硬度（７）ｅｆｉ図、第４図は従
来のワイヤによるモータ電流波形図、第５図は本発明の
ワイヤによるモータ電流波形図である。[Brief explanation of the drawings] Figure 1 is a front view of the device showing an example of the use of solid wire for gas-shielded arc welding, Figures 2 a and b are custom diagrams of wire tensile strength versus wire length, and Figure 3 is a wire FIG. 4 is a motor current waveform diagram using a conventional wire, and FIG. 5 is a motor current waveform diagram using a wire according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 Ｉ Ｓｉ、Ｍｎなどの脱酸成分を含むガスシールドア
ーク溶接用ソリッドワイヤの製造方法において、平均抗
張力が６０に９７ｍ４以下の４．５φ〜６．０φの熱間
圧延原線ワイヤを中間での焼鈍などの熱処理をせずに伸
線加工することによシ、ワイヤ平均抗張力を１２０ ｋ
ｇ／ｖｔ１．以上１７０ ｋｇ１ｍｙｌＪＵ下とすると
ともに、ワイヤ平均表面硬度をビッカース硬度で２５０
以上４５０以下としたことを特徴とするガスシールドア
ーク溶接用ソリッドワイヤの製造方法。 ２ 伸線加工時に１〜２０φの硫黄を含む伸線潤滑剤を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤの製造方法。[Claims] I A method for manufacturing a solid wire for gas-shielded arc welding containing deoxidizing components such as Si and Mn, in which a hot-rolled raw wire of 4.5φ to 6.0φ with an average tensile strength of 60 to 97 m4 or less By drawing the wire without heat treatment such as intermediate annealing, the average tensile strength of the wire can be increased to 120 k.
g/vt1. The average surface hardness of the wire is 250 on the Vickers hardness.
A method for manufacturing a solid wire for gas shielded arc welding, characterized in that the number is 450 or less. 2. The method for manufacturing a solid wire for gas shielded arc welding according to claim 1, characterized in that a wire drawing lubricant containing sulfur of 1 to 20 φ is used during wire drawing.