有縫藥芯焊絲用帶鋼、有縫藥芯焊絲及其製造方法

2023-09-13 12:16:20 1

專利名稱：：有縫藥芯焊絲用帶鋼、有縫藥芯焊絲及其製造方法
技術領域：
：本發明涉及製造有縫藥芯焊絲時所使用的有縫藥芯焊絲用帶鋼和該有縫藥芯焊絲的製造方法，該有縫藥芯焊絲是邊使帶鋼沿其寬度方向彎曲成形為管狀，邊將焊劑供給到所述帶鋼上，將焊劑填充到管中而成。
背景技術：
：在現有的有縫藥芯焊絲的製造方法中，是一邊使由軟鋼構成的帶鋼沿其縱長方向進給，一邊使之在沿其寬度方向徐徐彎曲，在該彎曲的過程中，向帶鋼之上供給焊劑，將帶鋼成為形管狀，將焊劑封入管內(日本，特開2005-74438號)。其後，使用含有硫磺系極壓劑的拉絲潤滑劑對於成形為管狀並封入有焊劑的焊絲進行拉絲，從拉絲後的焊絲上除去所述潤滑劑，其後將焊絲送給用潤滑劑塗布於焊絲表面，由此製造有縫藥芯焊絲。在該現有的製造方法中，使拉絲後的焊絲表面的水分量為500ppm以下。然而，在現有的有縫藥芯焊絲的製造方法中，作為帶鋼使用的是軟鋼，卻沒有對此帶鋼的性狀予以關注。但是，若該帶鋼的性狀過硬，則產生成形困難，或者同於瑕疵發生等造成拉絲變得困難等問題點。另一方面，若帶鋼過軟，則在拉絲中產生拉細等問題。另外，在上述的專利文獻1中，雖然對於拉絲後的焊絲表面的水分量進行了規定，但從焊劑的抗吸溼性提高這一觀點出發仍不充分。S卩，通過規定將帶鋼成形為管狀而得到的箍(hoop)的硬度，能夠抑制拉絲中的內部焊劑的粉化，得到穩定的水分量，但是在上述專利文獻中，只針對拉絲後的焊絲表面規定了維氏硬度，而不能充分抑制拉絲中的內部焊劑的粉化。因此，在現有的有縫藥芯焊絲的製造方法中，抗吸溼性不足。
發明內容本發明鑑於這樣的問題點而做，其目的在於，提供一種有縫藥芯焊絲用帶鋼和有縫藥芯焊絲的製造方法，其能夠將帶鋼圓滑地成形並進行拉絲，還能夠使焊劑的抗吸溼性提高。本發明的有縫藥芯焊絲用帶鋼，是邊將帶鋼成形為管狀，邊將焊劑封入所述管內的有縫藥芯焊絲的製造所使用的帶鋼，其中，由顯微維氏硬度為90140Hv、抗拉強度為280350N/m^、拉伸率為35%以上的軟鋼構成。另外，帶鋼優選表面的算術平均粗糙度Ra為0.91.6iim。此外，本發明的帶鋼優選其金屬組織主要由具有25lOOym的粒徑的鐵素體相構成。另外，本發明的帶鋼還優選具有如下組成C:0.05質量X以下、Si:0.1質量X以下、Mn:0.4質量X以下、P:0.02質量％以下、S:0.02質量X以下，餘量是Fe和不可避免的雜質。另外，本發明的帶鋼還優選其顯微維氏硬度為90110Hv。本發明的有縫藥芯焊絲由所述帶鋼和焊劑構成，厚度t為1.2mm以下，寬度為18mm以下，t/D(D:成形為環狀之後的焊絲直徑)為0.2以下。3在該有縫藥芯焊絲中，所述焊劑優選焊劑總質量中含有氧化鈦30質量％以上。另外本發明的有縫藥芯焊絲的製造方法，具有如下工序使用上述的有縫藥芯焊絲用帶鋼，邊將所述帶鋼成形為管狀，邊向所述帶鋼之上供給含有氧化鈦為30質量％以上的焊劑，得到封入有焊劑的管狀的焊絲的工序；使用拉絲潤滑劑對所述焊絲實施拉絲的工序；從拉絲後的焊絲上除去所述潤滑劑的工序；將焊絲送給用潤滑劑塗布於焊絲表面的工序。根據本發明，因為規定了帶鋼的性狀，所以能夠將帶鋼圓滑地成形並進行拉絲，製造工序中當然不用說，即使是在製造後，也能夠抑制焊劑的吸溼，能夠顯著地提高有縫藥芯焊絲的焊劑的抗吸溼性。圖1是表示本發明的實施方式的製造裝置的模式圖。圖2是表示使用氧化鈦為100%的焊劑時的吸溼特性的曲線圖。圖3是表示使用氧化鈦為100%的焊劑時的粉化特性的曲線圖。圖4是表示使用氧化鈦為50%的焊劑時的吸溼特性的曲線圖。圖5是表示使用氧化鈦為50%的焊劑時的粉化特性的曲線圖。圖6是表示使用氧化鈦為30%的焊劑時的吸溼特性的曲線圖。圖7是表示使用氧化鈦為30%的焊劑時的粉化特性的曲線圖。圖8是表示使用氧化鈦為15%的焊劑時的吸溼特性的曲線圖。圖9是表示使用氧化鈦為15%的焊劑時的粉化特性的曲線圖。具體實施例方式以下，參照附圖對於本發明的實施方式具體地進行說明。圖1是表示本發明的實施方式的有縫藥芯焊絲的製造方法的模式圖。圖是表示製造工序的圖，圖l(b)是表示材料的看見截面的變化的圖。巻狀的帶鋼100經過適宜的展開被開巻，被送給到圖l(a)的右方。該帶鋼100首先通過清洗脫脂裝置102，使鋼板被切開加工成帶鋼時的加工油和汙垢得到清洗、脫脂。其後，利用潤滑劑塗布裝置103a，帶鋼100隻在構成焊絲外面的面上被塗布潤滑劑。其後，截面為形狀A，即平板的帶鋼IOO經成形輥列104a，以沿著帶鋼的寬度方向彎曲的方式被形成，加工成形狀B這樣使寬度方向截面U字形。該帶鋼100a通過孔型輥(caliberroll)112以壓下其側部的方式被成形，進一步使其截面彎曲成形狀C這樣，由成形輥列104b沿上下方向壓下，如D這樣成為正圓形，得到管狀焊絲100b。在從該形狀B被成形加工至形狀D的過程中，焊劑106從焊劑供給裝置105被供給到帶鋼100a和管狀焊絲100b上管狀焊絲lOOb中封有焊劑106。其後，利用潤滑劑塗布裝置103b，在焊絲外面塗布拉絲潤滑劑，其後由多段輥模(rollerdies)列201206進行拉絲加工。在輥模列的後段，分別配置有絞盤(capstan)111，由絞盤111收起拉線後的焊絲，被圓滑地引導到順次的輥模列，從而可以連續地進行高速的拉絲。此一次拉絲後的巻一下子被巻取為巻116。還有，焊絲100b被拉絲而成為焊絲100c，該帶鋼寬度方向兩端部的對接部成為縫114，通過成形輥列104b進行的成形加工，形成為兩端部有一些間隔的穎114a，通過拉絲加工，得到兩端部有若干重合的縫114b，焊劑106被封入焊絲100c內。接著，該巻116被開巻供二次拉絲工序。g卩，拉絲焊絲107被輥模列401405和絞盤111進行二次拉絲加工。其後，拉絲焊絲107通過孔模501和絞盤進行精拉絲加工。接著，利用潤滑劑去除裝置115和108，潤滑劑從焊絲100e的外面被除去，焊絲送給潤滑劑113被塗油裝置109塗布於焊絲100f的外面，製品焊絲110被巻取機巻取成巻狀。這樣的有縫藥芯焊絲的製造工序本身與以往一樣。本發明作為通過如此拉絲加工而製造的有縫藥芯焊絲的原材，使用本申請專利發明範圍所述的帶鋼。(a)顯微維氏硬度90140Hv，抗拉強度280350N/mm2，拉伸率35%以上首先，作為帶鋼，使用顯微維氏硬度為90140Hv、抗拉強度為280350N/mm2、拉伸率為35%以上的軟鋼。如上述通過規定帶鋼的機械的特性，即使在製造工序中不插入退火工序，仍能夠圓滑地實施將帶鋼成形為環狀的工序，此外，還能夠圓滑地進行拉絲加工直至有縫藥芯焊絲的最終製品直徑。還有，該最終製品直徑為0.9mm以上。若帶鋼的強度過高，則在拉絲工序中，焊絲表面發生瑕疵的可能性高。反之若強度低，則在環狀的成形工序和焊絲的拉絲工序中，可見焊絲自身的縮徑。因此，使帶鋼的顯微維氏硬度為90140Hv。若該顯微維氏硬度低於90Hv，則強度過弱，焊絲直徑過度變小。另外，若顯微維氏硬度超過140Hv，則在成形加工和拉絲加工中硬化進行，需要退火工序。另外，抗拉強度為280350N/mm2。若抗拉強度低於280N/mm2，則焊絲過度縮徑。另一方面，若抗拉強度超過350N/mm2，則在成形加工和拉絲加工中硬化進行，需要退火工序。此外，若拉伸率低於35%，則在成形加工和拉絲加工中發生斷裂。該顯微維氏硬度優選為90110Hv。隨著焊絲被進行拉絲加工，填充的焊劑被破碎粉化。由於焊劑粉化，在焊劑上生成新生面。該焊劑破碎而生成的新生面成為水分的吸附部位。因此，為了抑制焊劑的水分的吸收，有效的是抑制粉化。由於粉體的外皮縮徑，導致內部間隙變小，焊劑的粉化會在這一情況下發生。假如，若使用硬度小的箍，則即使內部間隙變小，由於一定量的焊劑會埋入外皮中，粉化程度也會變小。通過將帶鋼的顯微維氏硬度規定為90110Hv，能夠抑制拉絲加工中的內部焊劑的粉化。硬度低於90Hv時，在拉絲加工中發生拉細，拉絲困難。另外，若硬度超過110Hv，則在拉絲加工中埋入外皮的焊劑的絕對量變少，粉化的抑制效果變低。顯微維氏硬度通過如下方式計算沿截面方向埋入帶鋼，在縱長方向以lmm間距釘入100g的重量5點，根據其平均值計算(依據JISZ2242)。另外，拉伸試驗根據JISZ220113B製成試驗片，拉伸試驗本身依據JISZ2241。通過該拉伸試驗，測定抗拉強度和拉伸率。(b)厚度t:1.2mm以下，寬度18mm以下，t/D(D:成形為環狀之後的焊絲直徑)0.2以下帶鋼的尺寸為，厚度t為1.2mm以下，寬度為18mm以下，t/D(D:成形為環狀之後的焊絲直徑)為0.2以下。通過使帶鋼的厚度和寬度如此，成形為環狀的成形性提高。另外，若t/D超過0.2，則成形為圓形困難。(c)帶鋼表面的算術平均粗糙度Ra:0.91.6iim若算術平均粗糙度Ra低於0.9m，則拉絲加工中的拉絲潤滑劑的附著量不充分，拉絲加工變得不穩定。作為能夠得到穩定的焊絲品質的實際成績值，本發明者們發現了算術平均粗糙度Ra的下限值。另外，若算術平均粗糙度Ra超過1.6m，則利用潤滑除去裝置115和108不能除去附著的潤滑劑。還有，使用接觸式表面粗糙度測定儀，只測定焊絲製造工序的進行方向。測定的定義依據JISB0651，語句的定義依據JISB0601。(d)金屬組織主要是具有25100m的粒徑的鐵素體相優選帶鋼的金屬組織主要由具有25lOOym的粒徑的鐵素體相佔據。如此，帶鋼的金屬組織幾乎由鐵系體相形成，由於該鐵素體相的粒徑為25lOOym，因此，即使在製造工序中不插入退火工序，仍能夠圓滑地實施將帶鋼成形為環狀的工序，此外，還能夠圓滑地進行拉絲加工直至有縫藥芯焊絲的最終製品直徑。即，本申請發明者們在第五發明所述的組成中，就帶鋼的金屬組織和機械的特性等的相關關係進行了實驗研究，其結果是，金屬組織由粒徑為25100m的鐵素體相佔據，由此能夠得到上述的機械的特性。由此，能夠圓滑地實施圓形成形工序和拉絲工序。(e)組成作為本發明適用對象的帶鋼，是具有如下組成的軟鋼C:0.05質量X以下、Si:0.1質量X以下、Mn:0.4質量X以下、P:0.02質量％以下、S:0.02質量％以下，餘量是Fe和不可避免的雜質。(f)氧化鈦焊劑總質量中佔30質量％以上氧化鈦抑制焊劑的粉化。若氧化鈦在焊劑總質量中低於30質量％，則得不到抑制焊劑粉化的效果。因此，本發明的帶鋼優選用於含有氧化鈦佔焊劑總質量的30質量％以上的有縫藥芯焊絲。實施例1以下，就顯示本發明的效果的實施例，與脫離本發明的範圍的比較例加以比較而進行說明。下述表1顯示帶鋼的組成，下述表2顯示帶鋼的尺寸、機械的特性、鐵素體相的粒徑和算術平均粗糙度Ra。使用這些帶鋼製造有縫藥芯焊絲。在此，焊劑含有氧化鈦50質量％。下述表3顯示成形性和拉絲性的結果。作為成形性的評價標準，是將帶鋼成形為管狀，利用顯微鏡觀察截面，判定優良與否。作為拉絲性的評價標準，是調查有無拉細發生，並且，東京精密社制R0NDC0M30B圓度為低於±5ym的偏差的為O，±510ym的偏差的為A，超過士10iim的偏差的為X。表16tableseeoriginaldocumentpage7表2tableseeoriginaldocumentpage7表3tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8如該表3所示，機械的特性、尺寸、算術平均粗糙度Ra、鐵素體相的粒徑和組成滿足本發明的範圍時，成形性和拉絲性良好。相對於此，上述性質的任何一種脫離本發明的範圍時，成形性和拉絲性差。此外，對於製造的有縫藥芯焊絲的抗吸溼性進行評價。在30°C、80%RH的氣氛中使焊絲吸溼72小時後，根據JISK0113所規定的K.F.(KarlFischer's)水分測定法，測定焊絲的水分量。即，將焊絲加熱至750°C，使載氣為氬，從焊絲抽取水分，使用電量滴定法測定該抽取水分。作為抗吸溼性的評價標準，根據上述測定得到的水分值超過500ppm的不可以使用，為X，5OO卯m以下可以使用為O或0。在此，(D為水分值在400卯m以下的，抗吸溼性特別優異，表4tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9實施例2接下來，使用下述表5的組成的帶鋼，對於吸溼特性和粉化特性的調查結果進行說明。表5tableseeoriginaldocumentpage9使用該帶鋼，焊劑使用其中含有氧化鈦為100%的，以900m/min的拉絲速度進行拉絲，製造直徑1.2mm的焊絲。這種情況下得到的焊絲的抗吸溼性和粉化特性顯示在圖2和圖3中。吸溼特性其測定與實施例l相同。粉化特性以焊劑粉末的比表面積評價。比表面積使用Quantachrome公司制比表面積測量裝置"形式AUT0S0RB-1MP"測定。若經拉絲加工而被填充的焊劑破碎而粉化，則焊劑生成新生成。該新生成致使比表面積增加，因此測定比表面積，能夠把握粉化的程度。因為鋼材C其顯微維氏硬度超過llOHv，所以吸溼特性和粉化特性劣化。相對於此，鋼材A、B因為顯微維氏硬度滿足90llOHv，所以吸溼特性和粉化特性優異。另外，使用表5所述的鋼材A、B、C，焊劑使用其中含有氧化鈦50質量％的，製造直徑為1.2mm的焊絲。這種情況下得到的焊絲的吸溼特性和粉化特性顯示在圖4和圖5中。該圖4和圖5中，也是鋼材A、B其吸溼特性和粉化特性優異，但鋼材C其吸溼特性和粉化特性差。此外，使用表5所述的鋼材A、B、C，焊劑使用其中含有氧化鈦30質量％的，製造直徑為1.2mm的焊絲。這種情況下得到的焊絲的吸溼特性和粉化特性顯示在圖6和圖7中。如該圖6和圖7所示，鋼材A、B其吸溼特性和粉化特性比鋼材C優異一些，但與氧化鈦為50%或80%的情況相比，兩者的差別小。另外，使用表5所述的鋼材A、B、C，焊劑使用其中含有氧化鈦15質量X的，製造直徑為1.2mm的焊絲。這種情況下得到的焊絲的吸溼特性和粉化特性顯示在圖8和圖9中。如該圖8和圖9所示，鋼材A、B、C的吸溼特性和粉化特性為同程度。但是，圖8和圖9所示的是氧化鈦為15%的情況，與圖6和圖7所述的氧化鈦為30質量％的情況相比，吸溼特性和粉化特性稍差。權利要求一種有縫藥芯焊絲用帶鋼，使用於將帶鋼成形為管狀，同時將焊劑封入所述管內的有縫藥芯焊絲的製造，其特徵在於，由顯微維氏硬度為90～140Hv、抗拉強度為280～350N/mm2、拉伸率為35％以上的軟鋼構成。2.根據權利要求1所述的有縫藥芯焊絲用帶鋼，其特徵在於，表面的算術平均粗糙度Ra為0.91.6踐。3.根據權利要求l所述的有縫藥芯焊絲用帶鋼，其特徵在於，金屬組織主要由具有25100iim的粒徑的鐵素體相構成。4.根據權利要求1所述的有縫藥芯焊絲用帶鋼，其特徵在於，具有如下組成C:0.05質量X以下、Si:0.1質量X以下、Mn:0.4質量X以下、P:0.02質量X以下、S:0.02質量％以下，餘量是Fe和不可避免的雜質。5.根據權利要求1所述的有縫藥芯焊絲用帶鋼，其特徵在於，顯微維氏硬度為90l腦v。6.—種由權利要求15中任一項所述的有縫藥芯焊絲用帶鋼和焊劑構成的有縫藥芯焊絲，其特徵在於，所述帶鋼的厚度t為1.2mm以下，寬度為18mm以下，在設所述有縫藥芯焊絲被成形為環狀之後的焊絲直徑為D時，t/D為0.2以下。7.根據權利要求6所述的有縫藥芯焊絲，其特徵在於，在所述焊劑中，以焊劑總質量計含有30質量％以上的氧化鈦。8.—種有縫藥芯焊絲的製造方法，其特徵在於，具有如下工序使用權利要求15中任一項所述的有縫藥芯焊絲用帶鋼，將所述帶鋼成形為管狀，同時向所述帶鋼之上供給含有30質量％以上的氧化鈦的焊劑，得到封入有焊劑的管狀的焊絲的工序；使用拉絲潤滑劑對所述焊絲實施拉絲的工序；從拉絲後的焊絲上除去所述潤滑劑的工序；將焊絲送給用潤滑劑塗布於焊絲表面的工序。全文摘要在邊將帶鋼成形為管狀，邊將焊劑封入所述管內的有縫藥芯焊絲中，所述帶鋼由顯微維氏硬度為90～140Hv、抗拉強度為280～350N/mm2、拉伸率為35％以上的軟鋼構成。另外，厚度t為1.2mm以下，寬度為18mm以下，t/D(D成形為環狀之後的焊絲直徑)為0.2以下。根據這樣的結構，提供一種能夠使焊劑的抗吸溼性提高的有縫藥芯焊絲用帶鋼和有縫藥芯焊絲。文檔編號B23K35/40GK101733572SQ20091022526公開日2010年6月16日申請日期2009年11月18日優先權日2008年11月21日發明者村上公一申請人:株式會社神戶制鋼所