JPS6353917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動、半自動溶接に使用される溶接
用フラツクス入りワイヤのバツト溶接方法に関す
る。

一般に伸線加工業において線材同志を接続して
連続作業を行う場合、通電により接触抵抗及び材
料の固有抵抗に基づく発熱を利用して接触部付近
を溶接温度まで高め、加圧して圧着するバツト溶
接やフラツシユ溶接方法等の突合せ抵抗溶接が用
いられている。バツト溶接困難な断面積の大きい
場合や薄肉の板材及び管材は、フラツシユ溶接が
使用され、被溶接材の断面積の小さい溶接用ワイ
ヤでは装置が簡単で安価、さらに容易に安全確実
に作業が行えるバツト溶接が利用され、ワイヤ径
により、種々の容量のバツト溶接機をつかい分け
ている。溶接用ワイヤのバツト溶接の手順は、 (1) 線材表面、被溶接材の端面を研磨し、端面を
そろえ強く突合せる。

(2) 通電し、溶接部付近を抵抗発熱によつて加熱
する。

(3) スプリングなどによる、アプセツト圧力をか
ける。

(4) 溶接後バリを取除き、焼鈍を行う。

であり、この手順により溶接用ソリツドワイヤは
問題なく溶接される。

ところが外皮鋼管内に溶接作業性溶着金属のじ
ん性等、必要な種々の特性を与えるフラツクスを
充填してなる溶接用フラツクス入りワイヤにおい
ては、溶接用ソリツドワイヤと同様な手順でバツ
ト溶接を行うと、バツト溶接の熱で充填されたフ
ラツクスが溶融してスラグとなり、被溶接材の境
界面に残留するため融合不充分となり、トラブル
の発生要因となる。さらに溶接後に管の内面に除
去不能なバリが発生し、該バリによりバツト溶接
以降に伸線を行なう場合、断線を頻発する結果を
もたらす。これは管内部のバリが固いため伸線工
程で引伸されず、このためダイスとバリに挾まれ
た管の肉厚が局部的に薄くなることによる。

この点を解消するためには接続すべき２本のワ
イヤ端部のフラツクスを除去し、さらにバリの出
具合に直接係る溶接代の長さを所定長以下に制限
しようとする方法もあるが、この溶接代の調整は
手間がかかり、簡便には行なえないので、バツト
溶接以降の伸線工程において不都合をもたらさな
い程度のバリにおさえ、かつ良好な溶接接合部を
形成することは極めて困難である。さらに該方法
であるとワイヤの溶接接合部に空隙ができるた
め、強度が劣る傾向にあり、これにより、ワイヤ
の伸線、特に逆張力伸線時においてはワイヤ接合
部の伸び、つぶれによる異径が発生し易く、断線
につながる場合があり、製品ワイヤにおいては、
溶接時のワイヤ送給中、ワイヤの座屈、曲り、偏
径が発生し易く、送給不良をもたらす場合があ
る。

本発明は上記従来の問題点を解消するものであ
る。すなわち通常の合せ目有の溶接用フラツクス
入りワイヤはもちろんのこと、外皮鋼管が溶接接
合管であるシームドワイヤ、合せ目なしのシーム
レスワイヤの如き溶接用フラツクス入りワイヤの
接続が良好に行え、溶接結果が以後の工程又は使
用状態に好影響を与えるバツト溶接方法を提供す
ることを目的とする。この目的を達成する本発明
の要旨とするところは、外皮鋼管にフラツクスを
充填してなる溶接用フラツクス入りワイヤのバツ
ト溶接方法であつて、接続すべき２本のワイヤ端
部のフラツクスを除去し、該ワイヤ端部に脱酸剤
を埋入した後、ワイヤ端部を突合せてバツト溶接
することにある。

本発明ではこのように溶接用フラツクス入りワ
イヤの端部のフラツクスを例えばドリル等で除去
しているのでバツト溶接時の熱によりフラツクス
がスラグ化することはなく、従つて融合状態の良
好な溶接接合部が得られる。

さらにフラツクス除去後のワイヤ端部に空隙部
に脱酸剤を埋入しているのでバツト溶接に際して
鋼管と脱酸剤が同時に融合し、溶接金属中の延性
を劣化させる酸素を効果的に除去でき機械的性質
を改善することができるとともに有効脱酸性元素
が鋼中に含有される。従つて従来問題となつた溶
接金属の内面***部（従来のバリに相当）も延性
良好となるので該***部による伸線時の断線等の
弊害はない。さらに溶接接合部に空隙が形成され
ないので該接合部の強度は他のワイヤ部分の強度
に比して劣ることなく、従つて製造時においては
良好な伸線状態、製品においては良好なワイヤ送
給性をもたらす。なお溶接金属の外面***部はグ
ラインダーで容易に除去される。本発明において
ワイヤ端部に埋入する脱酸剤としては一般的に用
いられるフエロシリコン（Fe−Si）、フエロマン
ガン（Ｆ−Mn）、フエロチタン（Fe−Ti）、シリ
コン・マンガン（Si−Mn）等を使用することが
できるが、好ましくは充填フラツクス内の脱酸剤
と同一の脱酸剤とする。そしてバツト溶接後にワ
イヤに伸線を施す場合は伸線性の点から考慮して
埋入する脱酸剤の粒径を最終線径の断面内径の1/
３以下とすることが好ましい。

以下本発明のバツト溶接方法を図面に示す具体
例に従つて説明する。第１図〜第４図はバツト溶
接の開始から終了までの過程を順に示した図であ
り、第１図はバツト溶接に供する、フラツクス
２，２を充填した２本のワイヤ１，１′の端部の
フラツクスを除去して空隙部を形成し該空隙部に
脱酸剤３を埋入した状態を示している。このよう
に溶接に先立ちワイヤ１，１′端部のフラツクス
を除去しているので、通電によるワイヤの抵抗熱
でフラツクスがスラグ化することによる弊害はな
い。第２図は第１図の状態のワイヤ１，１′の一
方のワイヤ１を固定電極５に、他方のワイヤ１′
を移動電極５′に把持し、ワイヤ端面をそろえて
突合せた状態を示している。そして電極５，５′
を介して交流の大電流を通じ、溶接部付近を抵抗
発熱により加熱し、適当な高温度に達したとき
に、ワイヤ軸方向に強圧を加えて接合する。第３
図はこの接合状態を示したものであり、加圧接合
の結果、接合部の管内外面には溶接金属の***部
４，４′が生じ、管内面の***部４どうしは互い
に融合し接合部において棒鋼状態となる。第４図
は管外面の***部４′をグラインダーにより除去
した状態を示した図であり、これよりワイヤ１，
１′のバツト溶接を終了する。なおワイヤ端部に
埋入する脱酸剤の量は、ワイヤ端部から溶接代の
1.3〜1.5倍の長さ分だけフラツクスを除去して空
隙を作り、脱酸剤埋入長さをほぼ溶接代の長さと
して脱酸剤を埋入させればよく、このときワイヤ
端部に若干の空隙が残る。この溶接代とはバツト
溶接により消耗するワイヤの長さすなわち移動電
極５′の移動長さの半分の長さであり、溶接され
るワイヤの径にほぼ等しい。例えばワイヤ径を５
mmとした場合、フラツクス取出し長さすなわち空
隙長さを８mmとし、脱酸剤を空隙深部側より５mm
埋入する。このとき脱酸剤を粒径0.25mm以下のSi
−Mn粉（Si：20％、Mn：60％、Fe：20％）と
し0.2ｇづつ各ワイヤ端に埋入しバツト溶接を行
なつた結果、ワイヤ外皮管の成分（Si0.1％、
Mn＝0.2％に対して溶接金属の成分はSi：0.1〜
0.3％、Mn：0.5〜1.0％とSi、Mnの量を増し、溶
接接合部は脱酸性元素を含有した合金棒鋼状態と
なつた。この脱酸剤の埋入長さは短かくても長過
ぎても所望の効果は得られにくく、ワイヤ径に相
当する長さが最も好ましい。短かい場合は脱酸剤
が十分溶接金属に融合せず、機械的性質を改善で
きず、又脱酸性元素の歩留りも低い。逆に長い場
合は溶接金属内への脱酸性元素の歩留りが多量と
なり、バツト溶接以降の伸線時において加工硬化
を起こし、延性に欠くため接合部で断線しやすく
なる。

このようにして溶接用フラツクス入りワイヤ
１，１′を接合し、しかる後ワイヤ伸線加工を施
こす場合、ワイヤ内部に硬いバリがなく、それに
代つて延性良好な溶接金属の***部が形成されて
いるのでワイヤの縮径とともに接合部が引伸ばさ
れ、断線等の不都合を生ずることなく、きわめて
良好に伸線される。また製品ワイヤを接合した場
合は、以後ワイヤは自動あるいは半自動溶接に供
することになるが、本発明ではフラツクスのスラ
グ化防止のために、単にフラツクスを除去して空
隙を形成させるだけでなく、脱酸剤を埋設し接合
部に溶接金属の***部を形成させソリツドワイヤ
状としているので、単に空隙を設けただけの場合
に比べて接合部の強度が優れ、溶接時におけるワ
イヤ供給の際コンジツトチユーブ内での抵抗、送
給ローラ等でワイヤの座屈、曲り、偏径等の不都
合が発生することなく、きわめて円滑に送給さ
れ、かつ接合部は他のワイヤ部分とほぼ同等の溶
接性能を発揮し従つて良好な溶接を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明のバツト溶接の要領を
示す説明図である。 図面で１，１′はワイヤ、２はフラツクス、３
は脱酸剤、４，４′は***部、５，５′は電極であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外皮鋼管にフラツクスを充填してなる溶接用
   フラツクス入りワイヤのバツト溶接方法であつ
   て、接続すべき２本のワイヤ端部のフラツクスを
   除去し、該ワイヤ端部に脱酸剤を埋入した後ワイ
   ヤ端部を突合せてバツト溶接することを特徴とす
   る溶接用フラツクス入りワイヤのバツト溶接方
   法。