JPS5940557B2 - 被覆ア−ク溶接棒の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被覆アーク溶接棒において、その被覆剤中にプ
ルランを添加することにより改良された被覆アーク溶接
棒の製造法に関する。

従来、被覆アーク溶接棒は軟鋼または特殊鋼を芯線とし
、その芯線の周囲に粉粒状無機物質の被覆剤を塗装機に
よつて圧着塗装し、乾燥することによつて製造される。

被覆剤は、無機酸化物、弗化物、炭酸塩等を所要比率で
配合した粉粒状無機物質と、珪酸カリ、珪酸ソーダ等の
珪酸アルカリ水溶液（以下水ガラスと称する）を主体と
する粘結剤とを練和したものからなる。被覆剤の塗装工
程において水ガラスは、単に粉粒状無機物質を芯線に粘
着させる粘結剤としてのみ作用するだけではなく、塗装
工程における粉粒状無機物質の流動を助ける潤滑剤とし
ても作用する。この際水ガラスの添加量を増せば流動性
は向上するが、水ガラスの添加量の増加は得られる溶接
棒の品質に重大な悪影響を及ぼす。そのため塗装工程の
潤滑機能を水ガラスの添加量の増減によつてのみ調節す
ることは困難である。このことは溶接棒の塗装工程での
作業性を悪くし、生産性に大きな障害となつている。更
に、従来の製造法においては前記被覆剤は芯線に圧着塗
装されたのち乾燥されるが、塗装置後の溶接棒は多量の
水分を含んでおり、これを直接高温度で乾燥するとき水
分が蒸発するにしたがつて表面に水ガラスがゲル化した
膠質膜の薄層を形成する。

そのため内部の水分拡散が阻止され表面と内部に大きな
水分の濃度差を生じ、芯線の線膨張の影響も加わり、被
覆剤の表面と内部の収縮率の差によつて内部歪が生じる
。これが被覆面の乾燥割れ、および溶接作業時に被覆剤
の脱落現象を生じ溶融鋼に対する瞬間的冶金反応の均等
性を阻害し、溶着金属の品位を害する。またアークの安
定性、集中性も阻害し、溶接能率を低下せしめる等の欠
陥も誘発する。この現象を防ぐため、従来被覆剤を塗装
後２〜３日間自然乾燥を行い、水分含有量を４〜５％に
減少させた後加熱乾燥する方法がとられてきた。

しかしこの方法では乾燥に長時間を要し、また広大な乾
燥場所を必要とする等の問題がある。そこでこれらの問
題点を改良するためアルギン酸ナトリウム、カルボキシ
メチルセルロースナトリウム塩、ポリビニルアルコール
等を水ガラスと共に被覆剤に添加する方法が提案されて
いるが、これらの方法においてもある程度流動性が改良
されるもののいずれも充分に満足できるものではない。
さらにアルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロ
ースのナトリウム塩はいずれもナトリウム塩になつてい
るため、塗装後のベーキング工程と燃焼の際に炭酸ナト
リウムが生じ、被覆層に残存する。このため溶接棒の吸
湿性が増加し、芯線と被覆剤との接着力を低下せしめ溶
接作業時に被覆剤の脱落現象を起こす原因となる。また
アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースの
ナトリウム塩、ポリビニルアルコール等はその効果を発
現させるためにはある程度多量に用いる必要があり、そ
のためベーキング工程の際、有機成分として溶接棒中に
残存しやすい。このため溶接作業時に溶接金属中に炭素
成分が混入し、溶接金属の品質を低下させる原因となる
。以上述べたようにアルギン酸ナトリウム、カルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩、ポリビニルアルコー
ル等を添加した被覆剤を用いることによりある程度の流
動性は改良されるが、なお大きな問題がある。本発明者
等は被覆アーク溶接棒に関する上記の如き問題点を解決
すべく鋭意検討した結果、被覆剤中にプルランを添加す
ることにより性能のよい被覆アーク溶接棒が得られるこ
とを見出し、本発明を完成した。

すなわち本発明は被覆剤中にプルランを水ガラスと共に
添加することにより被覆剤の流動性が著しく改良され、
また急速乾燥に対しても乾燥割れを生じず、さらに溶接
作業時の能率を向上させ、溶接金属の品質低下を起こさ
ない優れた被覆溶接棒が得られるという事実に基づくも
のであり、本発明の方法によつて被覆アーク溶接棒の生
産性向上と得られる溶接棒の品質の改良を一挙に達成で
きる。

本発明で用いられるプルランとはグルコースの３量体で
あるマルトトリオースを単位としてこの３量体とは異つ
た結合であるα−１，６結合により反復結合した水溶性
の高分子多糖である。

本発明において用いられるプルランの分子量には特に制
限はない。あえていえば１×１０３以上１×１０６以下
が用いられるが、好ましくは５×１０４以上５×１０５
を用いるのがよい。本発明において、プルランは被覆剤
中の水ガラスに対して０．００１〜５．０重量％、好ま
しくは０．０１〜３．０重量％添加される。

かかる少量の添加量で被覆剤の流動性が著しく向上し、
塗装後の芯線と被覆剤との接着も強固なものが得られる
。さらに添加量が少量であるためベーキングの際に残存
する有機成分が少なく、溶接金属中の炭素成分が少なく
なる。その上プルランは中性の多糖類であることよりア
ルギン酸ナトリウム等の場合のように炭酸ナトリウムが
残存しないため吸湿性が小さいなどのすぐれた効果が得
られる。また、プルランは易水溶性、低粘性であるため
、少量の水で溶解でき、容易に被覆剤に練和できる。

そのため被覆剤中に含まれる水分が少ない状態で成型す
ることができ、かつ芯線と被覆剤との接着力も大きい。
このため少々の強制乾燥にも耐えることができ乾燥工程
が短縮できる。すなわちプルランを添加した被覆剤は芯
線に塗装成型した後数時間後には１０『Ｃで予備乾燥を
行つても乾燥割れは生じない。このように本発明の方法
に従がえば、被覆剤の粘結剤として水ガラスと共にプル
ランを少量添加することにより被覆剤の流動性の向上に
よる生産性が著しく向上する。

また、強制乾燥に対して乾燥割れ生じず、吸湿性も少な
いため溶接作業時に被覆剤の脱落現象も少なく、アーク
安定性、集中性にすぐれている被覆アータ溶接棒が得ら
れる。本発明において用いられるプルランはその製造法
にとくに制限はない。現在は不完全菌であるプルラリヤ
属の菌株を培養することにより菌体外粘質物として分離
採取することができる。また培養液から遠心分離により
菌体を除去し、メタノール等のアルコールで沈殿分離を
行うことにより精製プルランが得られる。プルランはそ
の生産される菌株の種類により物性が若干異なる。しか
し、本発明においてはいずれの場合も用いることができ
る。本発明において用いられるプルランは、エステル化
、エーテル化、酸化、アミノ化、リン酸化、その他の変
性が可能であり、これらの変性の種類や程度によつて水
溶性から水不溶性まで性質を変えることが可能であるが
、本発明においてはこれらの変性物の内、水溶性のプル
ラン誘導体をも含めて定義する。

本発明においては、プルランの特徴を失なわない範囲に
おいてアルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロ
ースのナトリウム塩、ヒドロキシエチルセルロース、デ
キストリン、デンプン、カルボキシアルキルデンプン、
ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性
ポリマーを併用してもよい。

また、必要ならばプルランの不溶化剤を添加することも
できる。

該不溶化剤としては、通常水酸基含有高分子物質のゲル
化あるいは架橋剤として知られているものが用いられる
が、適当な不溶化剤としてはグリオキザール、水溶性エ
ポキシ、ジアルデヒドデンプン等が例示される。本発明
において粉粒状無機物質と粘結剤とを混和する方法は、
従来用いられている装置・方法をそのまま使用すればよ
い。

この際プルランと水ガラスとをあらかじめ混合して用い
てもよいが、各各を単独のまま同時あるいは任意の順序
で加えて混和することもできる。この際プルランの可塑
剤であるエチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールを
若干加えると、プルランと水ガラスおよびこれらと粉粒
状無機物質との混合分散状態が非常に改善され、短時間
の練和によりプルランを均一に分散させることができる
。以下実施例をもつて本発明をさらに詳しく説明するが
、本発明の内容はこれらに限定されるものではない。

実施例 １ 石灰石３０％、ルチル４５％、硅砂５％、弗化物３０％
からなる被覆剤粉末を型ミキサーでよく混合した。

この混合物１００に対し下表に示すような各種添加剤０
．０３部を水ガラス６０％水溶液２０部と共に加え充分
混合後、芯線に圧着し、その作業時の流動性及び芯線と
の密着性を比較した。実施例 ２ 上記実験滝２〜７で被覆剤を芯線に圧着後１００℃で予
備乾燥し、その後４００℃でベーキングして作製した被
覆アーク溶接棒を用いた時の作業性を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無機酸化物、炭酸塩、弗化物等の粉粒状無機物質と
   珪酸アルカリ水溶液を主体とする粘着剤からなる被覆剤
   を芯線の周囲に圧着塗装して得られる被覆アーク溶接棒
   の製造に際し、該被覆剤中にプルランを珪酸アルカリに
   対して０．００１〜５．０％添加することを特徴とする
   被覆アーク溶接棒の製造法。