(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ表面に五員環又は六員環構造の環構造を有するナフテン酸、及び／又はＬｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｃｓ、Ｐｂ及びＣｅからなる群から選択された金属と前記ナフテン酸との塩の１種又は２種以上からなるナフテン酸金属塩が存在すると共に、二硫化モリブデン、二硫化タングステン及び四弗化エチレンからなる群から選択された少なくとも１種の潤滑性粒子が存在することを特徴とする溶接用ワイヤ。
【請求項２】
前記ナフテン酸及び／又はナフテン酸金属塩が総量で、ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当たり０．００１乃至２ｇ付着していることを特徴とする請求項１に記載の溶接用ワイヤ。
【請求項３】
前記ワイヤ表面に、動植物油、鉱物油及び合成油からなる群から選択された少なくとも１種の潤滑油が存在することを特徴とする請求項１に記載の溶接用ワイヤ。
【請求項４】
前記ナフテン酸及び／又はナフテン酸金属塩、前記潤滑性粒子並びに前記潤滑油が総量で、ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当たり０．１乃至５ｇ付着していることを特徴とする請求項３に記載の溶接用ワイヤ。
【請求項５】
炭素鋼用又はステンレス鋼用のソリッドワイヤであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶接用ワイヤ。
【請求項６】
炭素鋼用又はステンレス鋼用のフラックス入りワイヤであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶接用ワイヤ。
【請求項７】
表面に銅メッキを有しないことを特徴とする請求項５又は６に記載の溶接用ワイヤ。
【請求項８】
表面に銅メッキを有することを特徴とする請求項５又は６に記載の溶接用ワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭素鋼用又はステンレス鋼用の自動溶接又は半自動溶接に使用される溶接用ワイヤに関し、特に、ワイヤの送給性を向上させることができる溶接用ワイヤに関する。なお、本発明はメッキ処理したメッキワイヤ及びメッキ処理していない無メッキワイヤの双方に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
溶接用ワイヤを使用して自動又は半自動で溶接する場合に、溶接用ワイヤを、スプール又はワイヤ収納用パックからアーク溶接箇所まで安定して送給する必要がある。この溶接用ワイヤは、コンジットケーブル等のスプリングライナー内部を通ってアーク溶接箇所に運ばれる。溶接用ワイヤがスプリングライナー内を通るときの通り易さを溶接用ワイヤの送給性と定義すれば、送給性が良好な溶接用ワイヤは長いコンジットケーブルを小さな力で通過することができるものである。造船工場のように長いコンジットケーブルを使用することが多い溶接現場では、溶接ワイヤの送給性が良好であることが必要不可欠である。
【０００３】
溶接用ワイヤの送給系が過酷な溶接現場においては、長時間に亘って溶接すると、メッキ屑等が送給ローラ及びスプリングライナー内部に堆積して詰まりが発生し、ワイヤの送給不良を誘発する。このため、従来では、溶接用ワイヤの送給性を向上させるために、ワイヤ表面に滑り性を有する種々の潤滑油を塗布していた。このように、ワイヤ表面の滑り性を向上させた技術として、例えば、植物油（パーム油）及び動物油（ラード）等の潤滑油と、グラファイト及び二硫化モリブデン等の潤滑物質粒子を溶接用ワイヤの表面に塗布することによってワイヤの送給性を向上させた溶接用ワイヤが提案されている（特開平６−２８５６７８号公報）。これらの潤滑油及び潤滑物質粒子がワイヤ表面に適正量塗布されていると、ワイヤ表面とスプリングライナーの内壁部との間の摩擦係数を低減させることができ、優れた潤滑性を発揮してワイヤの送給性を向上させることができる。
【０００４】
また、炭素数が多い直鎖又は側鎖構造を有するステアリン酸、オレイン酸、リノール酸又はリノレン酸等の高級脂肪酸のナトリウム塩又はカリウム塩をワイヤ表面に付着させ、仕上げ伸線後、その上から潤滑油を塗布することによってワイヤの送給性を向上させる方法（特開平１−１６６８９８号公報）及びカルボン酸ナトリウム塩又はカルボン酸カリウム塩を含有した油性潤滑剤をワイヤ表面に保持付着させることによりワイヤの送給性を向上させる方法（特開平２−２８４７９２号公報）が公知である。これらの方法は、ワイヤ表面に適正量の高級脂肪酸のアルカリ金属塩及び潤滑油を付着させることによって、ワイヤの送給性を向上させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術は以下に示す欠点を有する。先ず、潤滑油、二硫化モリブデン及びグラファイトからなる潤滑物質をワイヤ表面に塗布することによってワイヤの送給性を向上させた溶接用ワイヤ（特開平６−２８５６７８号公報）の場合においては、この溶接用ワイヤを使用して長時間に亘って溶接作業を行うと、スプリングライナーの内壁部に前記潤滑物質が堆積して詰まりが発生するため、ワイヤの送給性が阻害されてしまうという難点がある。これは、潤滑物質がワイヤ表面と何ら結合性を有しないために、潤滑物質がワイヤ表面から容易に剥離してしまうことに起因する。
【０００６】
一方、高級脂肪酸のナトリウム塩又はカリウム塩をワイヤ表面に付着させ、伸線後、その上から潤滑油を塗布する方法（特開平１−１６６８９８号公報）及びカルボン酸ナトリウム塩又はカルボン酸カリウム塩を含有した油性潤滑剤をワイヤ表面に付着させる方法（特開平２−２８４７９２号公報）においては、同様に長時間に亘って溶接作業を実施するとスプリングライナーの内部に高級脂肪酸のアルカリ金属塩及び潤滑油がワイヤ表面から剥離して堆積するため、スプリングライナーの内部に詰まりが発生し、その結果ワイヤの送給性が低下する。これは、カルボン酸塩の炭化水素の鎖の長さが長すぎるため、ワイヤ表面と潤滑油との結合力が弱いことに起因する。このため、潤滑物質がワイヤ表面から容易に剥離し、スプリングライナー内部にこの堆積物による詰まりが発生する。また、高級脂肪酸金属塩は、ステアリン酸ナトリウム塩に代表されるように、優れた伸線用潤滑剤であり、このような分子量が大きい高級脂肪酸金属塩はワイヤ表面に強固な厚い皮膜を形成しやすいため、ワイヤの滑り性は向上するが、送給ローラにおいてワイヤのスリップが発生する虞れがあり、これにより送給不良が誘発される。特にメッキが施されたワイヤの場合には、スリップによりメッキの剥離が発生する。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ワイヤ表面と送給用潤滑油とを化学的に結合させ、長時間の溶接においても潤滑物質の剥離によりスプリングライナー等の内部に詰まり等の不具合が発生せずに、ワイヤの送給性を向上させることができ、ワイヤの送給性を安定化させることができる溶接用ワイヤを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る溶接用ワイヤは、ワイヤ表面に五員環又は六員環構造の環構造を有するナフテン酸、及び／又はＬｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｃｓ、Ｐｂ及びＣｅからなる群から選択された金属と前記ナフテン酸との塩の１種又は２種以上からなるナフテン酸金属塩が存在すると共に、二硫化モリブデン、二硫化タングステン及び四弗化エチレンからなる群から選択された少なくとも１種の潤滑性粒子が存在することを特徴とする。
【０００９】
前記ナフテン酸及び／又はナフテン酸金属塩が総量で、ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当たり０．００１乃至２ｇ付着していることが好ましい。また、前記ワイヤ表面に、動植物油、鉱物油及び合成油からなる群から選択された少なくとも１種の潤滑油が存在することが好ましい。更に、前記ナフテン酸及び／又はナフテン酸金属塩、前記潤滑性粒子並びに前記潤滑油が総量で、ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当たり０．１乃至５ｇ付着していることが好ましい。
【００１１】
本発明は炭素鋼用又はステンレス鋼用のソリッドワイヤ又は炭素鋼用又はステンレス鋼用のフラックス入りワイヤに適用することができる。
【００１２】
更に、本発明の溶接用ワイヤは、表面に銅メッキを有しないものでもよいし、又は表面に銅メッキを有するものでもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ワイヤ表面とスプリングライナー又はテフロンチューブ等のコンジットケーブル内のワイヤガイド内表面との動摩擦係数を低減させるためには、ワイヤの使用条件に適した融点（軟化点）及び粘度を有する潤滑油（動植物油、鉱物油、合成油及びこれらの混合油等）と滑り性を有する潤滑性粒子（二硫化モリブデン、二硫化タングステン及び四弗化エチレン等）とをワイヤ表面に存在させる必要がある（以下、潤滑油と潤滑性粒子とを総称して潤滑物質という）。これらの潤滑物質がワイヤ表面の見かけ上の単位面積当たり又はワイヤの単重量当たり適正量で均一に付着していれば、溶接開始直後のワイヤの送給性は向上する。しかしながら、潤滑物質が、単に、物理的に塗布されているだけであると、即ち、潤滑油の濡れ性のみに支配されて潤滑物質がワイヤ表面に付着している状態であると、長時間に亘って溶接することにより、潤滑物質がワイヤ表面から容易に剥離してしまい、コンジットケーブル内に詰まりが容易に発生する。ワイヤの送給性を向上させるためにワイヤ表面に添加した潤滑物質によって逆に送給性が損なわれてしまう。潤滑物質がワイヤ表面から剥離して堆積することを防止するためには、ワイヤ表面と潤滑油とを化学的に結合させればよい。
【００１４】
そこで、本願発明者等が前記課題を解決するために鋭意実験研究を重ねた結果、ワイヤ表面と潤滑油及び潤滑性粒子との間に環状構造を有する炭化水素化合物が存在していると、ワイヤの送給性が高められ、コンジットケーブル内の詰まりが抑制されることを見い出した。この環状構造を有する炭化水素化合物は金属表面で特定方向に配向しやすい。即ち、環状構造を有する炭化水素化合物は環平面が金属表面と平行に配向しやすい。また、環状構造を有する炭化水素化合物がカルボン酸（以下、環状脂肪酸という）又はカルボン酸金属塩（以下、環状脂肪酸塩という）であると、ワイヤ表面と潤滑油とを化学的に結合させる作用を有する。また環状構造を有する炭化水素化合物自体が若干のすべり性を有するので、潤滑油が不足する箇所においては、この炭化水素化合物がワイヤの送給性を向上させる作用を有する。種々の物質をワイヤ表面に塗布し、ワイヤの送給性を鋭意検討したところ、塗料のドライヤーとして工業的に広く利用されており安価である環状構造を有するナフテン酸又はナフテン酸金属塩等自体もすべり性を有するとともに、これらは潤滑油をワイヤ表面に固定させる糊の作用を有する。これらの環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩は潤滑油をワイヤ表面に固定することから、潤滑油に濡れてワイヤ表面に存在する滑り性を有する潤滑性粒子（二硫化モリブデン、二硫化タングステン及び四弗化エチレン等）もワイヤ表面に固定する効果がある。
【００１５】
このような環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩による化学的結合の機構は以下のように考えられる。即ち、環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩は金属表面において特定方向に配向する特性を有する。一般に、極性を有するカルボキシル基が金属表面と結合する場合、炭化水素鎖は金属表面の法線方向に向う。更に、この炭化水素鎖が環状に連なっている場合には、この環構造の環平面は金属表面に平行に配向する傾向が極めて強い。従って、直鎖型カルボン酸又は直鎖型カルボン酸塩が単に金属表面に配向するよりも、環状構造を有するカルボン酸（環状脂肪酸）又は環状構造を有するカルボン酸金属塩（環状脂肪酸塩）のように環状構造とすることによって、その金属表面への結合力は更に強固なものとなる。これにより、金属表面は環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩の分子によって極めて強固に、且つ、均一に覆われる。また環状構造に連なる炭化水素鎖自体もすべり性を確保する作用を有する。
【００１６】
図１は、環状炭化水素化合物が潤滑油及び潤滑性粒子をワイヤ表面に固定する機構を示す模式図である。図１（ａ）は無メッキの溶接用ワイヤの場合、図１（ｂ）はメッキが施されている溶接用ワイヤの場合である。図１（ａ）に示すように、無メッキ溶接ワイヤの表面１ａに環状炭化水素化合物の環状炭化水素３ａがその原子の環状構造の一部をワイヤ表面に対して平行に配向している。そして、環状炭化水素３ａに連なる直鎖状の炭化水素鎖であるカルボキシル基がワイヤ表面１ａに対して法線方向に外側に向かって配向している。この均一な環状炭化水素３ａの上を潤滑油４ａが均一に覆っている。そして、環状炭化水素３ａと潤滑油４ａとが化学的に結合し、この環状炭化水素３ａと潤滑油４ａとの間に二硫化モリブデン等の潤滑性粒子５ａが取り込まれて安定化している。
【００１７】
また、図１（ｂ）に示すように、ワイヤにメッキが施されている場合にも同様に、メッキ層２の表面に環状炭化水素３ｂが環構造の一部をワイヤ表面に対して平行に配向し、前述と同様にして、環状炭化水素３ｂと潤滑油４ｂとが化学的に結合し、その間に取り込まれるように潤滑性粒子５ｂが安定化している。
【００１８】
また図２は、環状炭化水素化合物のみがワイヤ表面に存在している状態を示す模式図である。なお、図２（ａ）は無メッキの溶接用ワイヤの場合、図２（ｂ）はメッキが施されている溶接用ワイヤの場合である。図２（ａ）及び２（ｂ）に示すように、ワイヤ表面に環状炭化水素化合物のみが存在しても、若干のすべり性を得ることができる。これは、環状炭化水素３ｃ又は３ｄに連なる直鎮状の炭化水素鎖がすべり性を確保する作用を有するからである。
【００１９】
以上のように、環状炭化水素自身及び環状炭化水素に連なる直鎖状の炭化水素鎖は親油性であるため、潤滑油と親和しやすい。このため、先ず、ワイヤ表面に環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩の薄くて均一な皮膜が形成され、その上を潤滑油が被覆する。更に、二硫化モリブデン等の潤滑性粒子は潤滑油の皮膜に取り込まれて安定化する。このようにして、潤滑油及び／又は潤滑性粒子からなる潤滑物質が環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩の分子を介してワイヤ表面と化学的に結合するため、ワイヤ表面とスプリングライナーの内壁部との動摩擦係数を低減することができ、ワイヤ表面の潤滑物質の剥離を防止することができる。
【００２０】
環状構造を構成する炭化水素化合物としては、炭素−炭素の単一結合に限らず、ベンゼン環構造又は二重結合等の不飽和結合を有した構造のものであっても同様な配向作用がある。ベンゼン環構造又は二重結合等の不飽和結合を有した構造の炭化水素化合物としては、例えば、フタル酸誘導体であるフタル酸ジエチルＣ６Ｈ４（Ｃ２Ｈ５ＯＯＣ）２、フタル酸ジブチルＣ６Ｈ４（Ｃ４Ｈ９ＯＯＣ）２、フタル酸ジオクチルＣ６Ｈ４（Ｃ８Ｈ１７ＯＯＣ）２がある。また、環状構造を構成する原子としては、炭素の他に、例えば、酸素、窒素、硫黄又はリン等があり、これらの原子も同様な配向作用がある。これらの原子を有する環状構造を構成する炭化水素化合物としては、例えば、フラン及びその化合物、誘導体がある。更に、環状構造を有していれば環平面がワイヤ表面に平行に配向する。この環を構成する炭素数は３個以上であれば効果を期待できる。
【００２１】
而して、ナフテン酸は石油のナフテン蒸留成分より得られる化合物であり、炭化水素鎖が直鎖のものも利用される頻度が高いが、本発明では五員環又は六員環構造等の環構造を有するナフテン酸又はナフテン酸塩を糊剤として顕著な効果を見出した。不可避的に混入する直鎖状ナフテン酸又はナフテン酸塩を環状ナフテン酸又は環状ナフテン酸塩と同時に使用しても、環状ナフテン酸又は塩の糊剤としての効果に悪影響はなかった。
【００２２】
炭素数が多い直鎖又は側鎖構造を有する高級脂肪酸又は高級脂肪酸塩、例えば、ステアリン酸又はステアリン酸金属塩についても種々実験を試みたが顕著な効果は得られなかった。これは、このような高級脂肪酸又は高級脂肪酸塩は、炭素数が必要以上に長いため、ワイヤ表面に配向し難いためであると考えられる。一方、環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩は炭素数が多くても環状の構造をしているため、炭素鎖は見かけ上短くなり、ワイヤ表面に配向しやすくなる。
【００２３】
また、ステアリン酸の金属塩等をワイヤ表面に塗布すると、ワイヤを駆動させる送給ローラで滑りが発生したが、これは、ステアリン酸金属塩のように分子量の大きな脂肪酸金属塩が伸線用潤滑剤として使用されることからも明らかであるように、分子量の大きな脂肪酸金属塩をワイヤ表面に塗布するとワイヤ表面に強固な厚い皮膜が形成されやすいからである。そして、このような高級脂肪酸金属塩の皮膜は自動溶接時又は半自動溶接時に送給ローラで溶接用ワイヤのスリップを誘発させる。
【００２４】
以上のように、環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩は、それ自身がすべり性を有しワイヤの送給性を向上させると共に、潤滑物質をワイヤ表面に固定する糊剤として極めて有効であり、ワイヤの送給性を向上させ、長時間に亘る溶接においてもスプリングライナー内部等に詰まりが発生せず、ワイヤの送給が安定して且つ低い送給抵抗で溶接することができる。
【００２５】
このような環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩は糊剤として使用するのであるから、理想的には、伸線後のワイヤ表面を洗浄し、環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩を塗布した後に、送給用潤滑油及び潤滑性粒子を塗布すべきではあるが、伸線の最終部で伸線潤滑剤として環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩を使用することによりこれを塗布してもよい。また、表面処理工程を簡略化するために、環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩、潤滑油及び潤滑性粒子を混合して同時に塗布することもできる。更にまた、二硫化モリブデン等の粒子は、一般的に、優れた極圧潤滑剤となるので、二硫化モリブデン等を使用して伸線加工し、その上に環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩と潤滑物質との混合物を塗布しても良い。
【００２６】
塗布方法はバフ等を使用して接触式でワイヤ表面に塗布してもよいし、ワイヤを液中に浸漬した後にスキンパスをかけて均一化してもよく、また、静電的に非接触で塗布してもよい。環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩、潤滑油及び潤滑性粒子が均一に溶解又は分散液となる場合には、一度に塗布してもよい。均一な溶解分散ができなければ、別々に塗布してもよい。また、環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩、潤滑油及び潤滑性粒子からなる液の安定性及び塗布作業の安定性を向上させるため、前記塗布液にグリコール類又はエステル類等の界面活性剤を添加してもよい。
【００２７】
なお、ワイヤ表面に環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩がワイヤ１０ｋｇ当たり０．００１乃至２ｇ存在し、ワイヤ表面の環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩と潤滑油又は潤滑性粒子との付着物の合計重量がワイヤ１０ｋｇ当たり０．１乃至５ｇであれば、ワイヤの送給性が良好であり、コンジットチューブ等の内部の詰まり量は長時間の溶接を行っても問題ないレベルとなる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例に係る溶接用ワイヤを製造し、その特性を比較例と比較た結果について説明する。
【００２９】
先ず、下記表１に示す組成を有する記号Ｍ２の金属外皮（フープ）に、下記表２に示す組成を有する記号Ｆ１及びＦ２の炭素鋼用フラックスを組み合わせて充填して原線とした。そして、これを伸線加工することにより、ワイヤ径が１．２、１．４及び１．６ｍｍである炭素鋼用フラックス入りワイヤを作製した。但し、下記表２に示すように、フラックスは、Ｆｅ粉末の重量％を増減させており、ワイヤ全重量あたりのフラックス重量（フラックス率）が１２及び１４重量％となるように、フープ内部に充填した。
【００３０】
【表１】
0003631358.tif 000002
【００３１】
【表２】
0003631358.tif 000003
【００３２】
また、下記表３に示す組成を有する記号Ｂ１及びＢ２の原線を伸線加工することにより、ワイヤ径が０．８乃至１．６ｍｍである炭素鋼用ソリッドワイヤを作製した。
【００３３】
【表３】
0003631358.tif 000004
【００３４】
更に、下記表４に示す組成を有する記号Ｍ３及びＭ４のフープに、下記表５に示す組成を有する記号Ｆ４のステンレス鋼用フラックスを、組み合わせて充填して原線とした。そして、これを伸線加工することにより、ワイヤ径が１．２乃至１．６ｍｍであるステンレス鋼用フラックス入りワイヤを作製した。但し、フラックスは、ワイヤ全重量あたりのフラックス重量（フラックス率）が１５乃至２５重量％となるように、フープ内部に充填した。
【００３５】
【表４】
0003631358.tif 000005
【００３６】
【表５】
0003631358.tif 000006
【００３７】
更にまた、下記表６に示す組成を有する記号Ｂ３乃至Ｂ５の原線を伸線加工することにより、ワイヤ径が０．８乃至１．６ｍｍであるステンレス鋼用ソリッドワイヤを作製した。
【００３８】
【表６】
0003631358.tif 000007
【００３９】
次に、得られた炭素鋼用フラックス入りワイヤ、炭素鋼用ソリッドワイヤ、ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ及びステンレス鋼用ソリッドワイヤのうち、複数本のワイヤを選択し、環状脂肪酸としては安価であり、工業的に最も利用しやすいナフテン酸を選択し、環状脂肪酸塩としてはＫ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｓ及びＰｂからなる群から選択された金属を含むナフテン酸金属塩を選択し、これらのナフテン酸又はナフテン酸金属塩等に送給用潤滑油と潤滑性粒子とを混合し、この混合液をワイヤ表面に塗布した。これらの環状脂肪酸に直鎖状の脂肪酸又は塩が少量混入しても、環状脂肪酸又は塩の糊剤としての効果は変わらない。送給用潤滑油としては、動物油、植物油、鉱物油及び合成油からなる群から選択された潤滑油又は混合油を使用し、潤滑性粒子としては二硫化モリブデン、二硫化タングステン及び四弗化エチレンからなる群から選択された潤滑物質又はその混合物を使用した。比較例としては、直鎖構造を有する高級脂肪酸であるステアリン酸Ｋ及びステアリン酸Ｎａを使用してワイヤ表面に塗布した。
【００４０】
なお、ワイヤ表面の環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩の存在の有無は、ワイヤを揮発性有機溶媒で洗浄し、この洗浄後の前記溶媒液を核磁気共鳴分析及び質量分析装置等で分析することにより、潤滑油及び潤滑性粒子と環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩とを分離することにより、確認した。なお、ナフテン酸及びナフテン酸塩は特有の芳香が有り、ワイヤに微量でも付着しているか否かは臭いによって定性的に判断することができる。このため、ナフテン酸及びナフテン酸塩は製造現場で他の脂肪酸と容易に識別することができ、過って塗布することが防止されるので好ましい。
【００４１】
本実施例においては、ナフテン酸又はナフテン酸金属塩は潤滑油及び潤滑性粒子との混合液又は潤滑油との混合液で塗布した。
【００４２】
その後、自動溶接機にて３０分間の連続溶接を実施し、ワイヤ表面の付着物によるワイヤの送給性に対する影響について調査した。ワイヤの送給性は、送給抵抗、送給抵抗の安定性及びワイヤ表面の付着物等の剥離により生じるスプリングライナー内部の堆積物の詰まり量を調査することにより評価した。
【００４３】
図３は本実施例に使用した自動溶接機を示す模式図である。図３に示すように、溶接用ワイヤが巻回されたスプール１０がその軸を水平にして配置されており、ワイヤを送給する１対の送給ローラ８がスプール１０に隣接して設置されている。この送給ローラ８はワイヤ供給モータ７により回転駆動される。送給ローラ８から繰り出された溶接用ワイヤの水平延長上にコンジットケーブル９が配置されており、このコンジットケーブル９の途中にはターン１２が２つ設けられており、その先端にトーチ１１が設置されている。
【００４４】
この自動溶接機により、スプール１０から供給された溶接用ワイヤは送給ローラ８によって水平に送出され、コンジットケーブル９を介し、２個のターン５を経て、トーチ１１に到達して溶接に供される。
【００４５】
送給抵抗及びコンジットチューブのスプリングライナー内の詰まり量は、コンジットケーブル９の長さを６ｍとし、２個のターン１２の直径を４００ｍｍとして溶接することにより測定した。送給抵抗は溶接時の送給ローラ８がワイヤから受ける送給方向とは逆向きの力（矢印６）で評価し、連続溶接時における送給抵抗の経時的安定性を評価し、スプリングライナー内部の潤滑物質の詰まり量は、３０分間の連続溶接を実施した後のスプリングライナーの重量増加で評価した。
【００４６】
ワイヤの作製条件及びワイヤ表面の付着物等を下記表７に示し、ワイヤの送給性の評価結果を下記表８に示す。なお、下記表８に示す送給抵抗は、抵抗の平均値で、◎は５ｋｇｆ以下、○は５ｋｇｆを超え８ｋｇｆ以下、△は８ｋｇｆを超えるもの、×は送給不能のものである。また、送給抵抗安定性は、抵抗のばらつきで、◎は１ｋｇｆ以下、○は１ｋｇｆを超え２ｋｇｆ以下、△は２ｋｇｆを超え５ｋｇｆ以下、×は５ｋｇｆを超えるものである。また、詰まり量は、◎が０．００２ｇ以下、○は０．００２ｇを超え０．００５ｇ以下、△は０．００５ｇを超え０．０１ｇ以下、×は０．０１ｇ以上である。
【００４７】
【表７】
0003631358.tif 000008
0003631358.tif 000009
【００４８】
【表８】
0003631358.tif 000010
【００４９】
上記表８に示すように、本実施例においては、ワイヤ表面に環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩が付着し、潤滑油又は潤滑油及び潤滑性粒子がワイヤ表面に保持付着されているので、ワイヤの送給性が向上すると共に、ワイヤの送給性が安定化し、スプリングライナー内部における潤滑物質の詰まり量を抑制することができた。特に、実施例Ｎｏ．４，６〜８，１０、１１，１４，１６，１７は、ワイヤ表面に環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩が０．００１乃至２ｇ存在し、潤滑油及び潤滑性粒子からなる付着物の合計重量がワイヤ１０ｋｇ当たり０．１乃至５ｇであるので、ワイヤの送給性が極めて安定した。
【００５０】
これに対して、比較例Ｎｏ．２２はステアリン酸Ｎａがワイヤ表面と潤滑油とを化学的に結合させることができず、ワイヤの送給が安定せず、スプリングライナー内部に潤滑物質が堆積して詰まりが発生した。比較例Ｎｏ．２３は潤滑性粒子が潤滑油の濡れ性のみに支配されてワイヤ表面に付着しているので、スプリングライナー内部に潤滑物質が堆積して詰まりが発生した。  また、比較例Ｎｏ．２４、２５及び２７はステアリン酸Ｋがワイヤ表面と潤滑油とを化学的に結合させることができず、潤滑性粒子が潤滑油の濡れ性のみに支配されてワイヤ表面に付着しているので、スプリングライナー内部に潤滑物質が堆積して詰まりが発生した。またＮｏ２８はステアリン酸Ｃａがワイヤ表面と潤滑油とを化学的に結合させることができず、潤滑性粒子が潤滑油の濡れ性のみに支配されてワイヤ表面に付着しているので、スプリングライナー内部に潤滑物質が堆積して詰まりが発生した。
【００５１】
更に、比較例Ｎｏ．２６は潤滑油がワイヤ表面に塗布されただけであるので、ワイヤの送給が安定せず、ワイヤの送給抵抗及びスプリングライナー内部の詰まり量の抑制が不十分であった。比較例Ｎｏ．２９はステアリン酸Ｎａがワイヤ表面と潤滑油とを化学的に結合させることができず、潤滑性粒子が潤滑油の濡れ性のみに支配されてワイヤ表面に付着しているので、ワイヤの送給の安定性が不十分であり、スプリングライナー内部に潤滑物質が堆積して詰まりが発生した。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、五員環又は六員環構造の環構造を有するナフテン酸及び／又は前記ナフテン酸とＬｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｃｓ、Ｐｂ及びＣｅからなる群から選択された金属との塩の１種又は２種以上のナフテン酸金属塩をワイヤ表面に存在させることにより、潤滑油及び／又は潤滑性粒子からなる潤滑物質をワイヤ表面に化学的に結合させることができ、ワイヤ表面の潤滑物質の剥離を抑制することができ、ワイヤの送給性を向上させ、長時間の溶接においても潤滑物質の詰まりによる不具合が発生せずにワイヤの送給性を安定化させることができる。このようにして、潤滑物質がワイヤ表面に存在することにより、ワイヤの送給安定性が極めて優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤ表面に配向した環状脂肪酸又は環状脂肪酸塩の潤滑油及び潤滑性粒子を固定する機構を示す模式図であり、（ａ）は無メッキの溶接用ワイヤの場合、（ｂ）はメッキが施されている溶接用ワイヤの場合である。
【図２】環状炭化水素化合物のみがワイヤ表面に存在している状態を示す模式図であり、（ａ）は無メッキの溶接用ワイヤの場合、（ｂ）はメッキが施されている溶接用ワイヤの場合である。
【図３】本発明の実施例に使用した溶接装置の模式図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ；ワイヤ表面
２；メッキ層
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ；環状炭化水素
４ａ、４ｂ；潤滑油
５ａ、５ｂ；潤滑性粒子
６；送給抵抗方向
７；ワイヤ送給モータ
８；ローラ
９；コンジットケーブル
１０；スプール
１１；トーチ
１２；ターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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