(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラックス入りワイヤであって、
シームを有する管状本体となるように第一の平坦ストリップの側端を丸めることによって前記第一の平坦ストリップから形成された、内部にフラックスを閉じ込めた内側管状本体であって、前記フラックスの分量は前記フラックスと前記内側管状本体との総重量の３０乃至４０ｗｔ％の範囲にある、内側管状本体と、
シームを有する管状本体となるように第二の平坦ストリップの側端を丸めることによって前記第二の平坦ストリップから形成された外側管状本体であって、前記外側管状本体は堅固な接触において前記内側管状本体を覆う、外側管状本体と
を含み、
前記内側管状本体および前記外側管状本体の前記シームが、前記フラックス入りワイヤの長手方向の垂直断面で見て、前記内側管状本体および前記外側管状本体の中心から６０度乃至９０度互いから離れた異なる位置に配置され、
前記内側管状本体についての前記第一の平坦ストリップの厚さと前記外側管状本体についての前記第二の平坦ストリップの厚さとは、それぞれ０．４乃至０．８ｍｍおよび０．６乃至１．２ｍｍであり、前記外側管状本体の厚さは前記内側管状本体の厚さと同じか、それよりも厚い、フラックス入りワイヤ。
【請求項２】
フラックス入りワイヤを生産するための装置であって、
シームを有する内側管状本体を形成するための第一のスチールストリップを第一のストリップロールから送り出す第一のストリップ供給機と、
シームを有する外側管状本体を形成するための第二のスチールストリップを第二のストリップロールから送り出す第二のストリップ供給機と、
前記第一のストリップ供給機から送り出された前記第一のスチールストリップの右側端および左側端を徐々に上方に曲げて、外周の一部が開放された内側管状本体を形成する、第一の成形ステーションの第一の成形部と、
前記第一の成形部において形成された前記内側管状本体内に前記外周の前記開放された部分を通してフラックスを充填するフラックス充填機であって、前記フラックスの分量が前記フラックスと前記内側管状本体との総重量の３０乃至４０ｗｔ％の範囲となるように前記内側管状本体を充填するように構成されるフラックス充填機と、
前記フラックスが充填された前記内側管状本体の前記外周の前記開放された部分を密に閉鎖する、前記第一の成形ステーションの第一の閉鎖部と、
前記第二のストリップ供給機から送り出された前記第二のスチールストリップの右側端および左側端を徐々に上方に曲げて、前記第一の成形ステーションにおいて形成された前記内側管状本体の外面を覆う外側管状本体を形成する第二の成形ステーションと、
前記第二の成形ステーションにおいて形成された前記外側管状本体をフラックス入りワイヤとして引き抜く引き抜き部と
を含み、
前記内側管状本体および前記外側管状本体の前記シームが、前記フラックス入りワイヤの長手方向の垂直断面で見て、前記内側管状本体および外側管状本体の中心から６０度乃至９０度互いから離れた異なる位置に配置され、
前記内側管状本体についての第一の平坦ストリップの厚さと前記外側管状本体についての第二の平坦ストリップの厚さとは、それぞれ０．４乃至０．８ｍｍおよび０．６乃至１．２ｍｍであり、前記外側管状本体の厚さは前記内側管状本体の厚さと同じか、それよりも厚い、フラックス入りワイヤを生産するための装置。
【請求項３】
前記第一および前記第二の成形ステーションが、それぞれの前記ストリップを管状本体に形成する複数の成形ローラを含み、
前記第一の成形ステーションの前記閉鎖部の前記成形ローラ、および前記第二の成形ステーションの前記成形ローラが、前記内側管状本体および前記外側管状本体の前記シームを、前記フラックス入りワイヤの長手方向の垂直断面で見て、前記内側管状本体および外側管状本体の中心から６０度乃至９０度互いから離れた異なる位置に配置するように配置され、
前記内側管状本体についての前記第一の平坦ストリップの厚さと前記外側管状本体についての前記第二の平坦ストリップの厚さとは、それぞれ０．４乃至０．８ｍｍおよび０．６乃至１．２ｍｍであり、前記外側管状本体の厚さは前記内側管状本体の厚さと同じか、それよりも厚い、請求項２に記載のフラックス入りワイヤを生産するための装置。
【請求項４】
前記第二の成形ステーションによって形成された前記外側管状本体の前記シームを溶接する、前記第二の成形ステーションと前記引き抜き部との間に据え付けられた溶接機をさらに含む、請求項２または３に記載のフラックス入りワイヤを生産するための装置。
【請求項５】
フラックス入りワイヤを生産するための方法であって、
第一のストリップの側端を徐々に上方に曲げて、フラックスを充填するための中空部分を有し、外周の一部が開放されこれにより開放スリットが形成された内側管状本体を形成するステップと、
前記内側管状本体を形成するステップにおいて形成された前記内側管状本体の前記中空部分内に前記開放スリットを通して前記フラックスを充填するステップであって、前記フラックスの分量が前記フラックスと前記内側管状本体との総重量の３０乃至４０ｗｔ％の範囲である、ステップと、
前記側端同士が近接して付着して一緒にシームを形成するように、前記フラックスを充填するステップにおいて前記フラックスを充填した前記内側管状本体の前記開放スリットを押圧するステップと、
第二のストリップの側端を徐々に上方に曲げることによって、前のステップにおいて形成された前記内側管状本体を覆い、シームを有する外側管状本体を形成し、前記内側管状本体および前記外側管状本体の前記シームが、前記フラックス入りワイヤの長手方向の垂直断面で見て、前記内側管状本体および前記外側管状本体の中心から６０度乃至９０度互いから離れた異なる位置に配置されたステップと、
前記外側管状本体を徐々に直径を減少しつつ引き抜くことによって、前記フラックス入りワイヤを形成するステップとを含み、
前記内側管状本体についての第一の平坦ストリップの厚さと前記外側管状本体についての第二の平坦ストリップの厚さとは、それぞれ０．４乃至０．８ｍｍおよび０．６乃至１．２ｍｍであり、前記外側管状本体の厚さは前記内側管状本体の厚さと同じか、それよりも厚い、フラックス入りワイヤを生産するための方法。
【請求項６】
前記外側管状本体を引き抜く前記ステップの前に、前記外側管状本体の前記シームを溶接してシームレス構造を形成する溶接ステップをさらに含む、請求項５に記載のフラックス入りワイヤを生産するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックス入り溶接ワイヤ（ＦＣＷ）に関する。より詳細には、低温におけ
る水素割れ特性を改善し、かつ溶接物における空隙率がより少ないフラックス入り溶接ワ
イヤ、および同じものを作成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フラックス入りワイヤ（以後、「ＦＣＷ」）は、ワイヤの中空部分内部に、ア
ーク溶接のためのスラグ形成剤、アーク安定剤、脱酸素剤、脱窒剤、合金物質および含有
鉄を含むフラックスが充填されたスチールワイヤである。
【０００３】
ソリッドワイヤと比較すると、ＦＣＷは、より安定的なアーク、より細粒かつ小さいス
パッタ粒子、拡散性がより優れたより美しいビードを提供し、スラグが完全に広がり、対
剥離性および対亀裂特性に優れている。これらの利益のため、ＦＣＷは、船舶、車両、橋
、建築物および他の鉄骨構造における突き合わせ溶接および隅肉溶接に広く用いられてい
る。
【０００４】
図１に示すように、前述のＦＣＷを製造するために、ストリップ供給機に巻かれたスチ
ールストリップ１０が送り出され、複数の一次成形ローラ２１を通り抜ける間にストリッ
プの側端が徐々に上方に曲げられて管状本体が徐々に形成される。管状スチールストリッ
プ１０は、フラックスホッパ２２を通るときにフラックス３０が充填される。さらに、複
数個の二次成形ローラ２３を通り抜けるときに円形の管状に巻かれ、引き抜きダイス２４
および引き出しドラム２５を通り抜け、完成したＦＣＷがワイヤリール２６に巻かれる。
【０００５】
しかしながら、前述の従来技術によって生産されたＦＣＷは、図２（ａ）または図２（
ｂ）に示すように、ストリップ１０の湾曲端部間にシーム１１を有する。そして、そこを
通って大気中に含有する水素が内部のフラックス３０に入り、それと混合することがある
。これにより溶接材料における水素含有量が上昇し、溶接欠陥を招くことがある。さらに
、ワイヤ内部のフラックス３０が溶接中にシーム１１を通り漏出し、アークの安定性を低
下させることがある。
【０００６】
結論として、従来のＦＣＷは、低水素溶接材料として適していない。ここでは、低水素
溶接材料は、１００ｇの溶接物に５ｍｌ以下の水素を含有するものである。
【０００７】
このために、溶接によってシーム１１を除去したフラックス入りワイヤを提供する。こ
れを図３に示す。そのようなシームレスフラックス入りワイヤは、図３（ａ）に示すよう
に、二次成形ローラ２３を通るときにストリップ１０のシーム１１を高周波抵抗溶接また
はレーザ溶接することによって、図３（ｂ）に示すようにシーム１１を除去する。ここで
は、図１の装置９１は、シーム１１を除去するために据え付けられた溶接機である。
【０００８】
しかしながら、高周波抵抗溶接法を用いたシームレスタイプのフラックス入りワイヤの
溶接過程では、フラックス３０が高速の成形作業により発生する強磁場および振動を原因
としてシーム１１に付着し、そして溶接される。その結果として、非金属のフラックスで
はしばしば溶接欠陥が生じ、ワイヤ引き出しプロセスにおいてワイヤが切断され、運転効
率がより低くなる。
【０００９】
欧州特許第ＥＰ０４８９１６７Ｂ１号は、溶接欠陥を原因とする生産性低下を防ぐこと
ができる方法を開示している。しかしながら、この方法は、製造プロセスが複雑であり、
かつ高熱処理の費用が必要となる。レーザ溶接機を用いることにより、熱処理プロセスを
２回実行する複雑なプロセスをなくすことができる。しかしながら、この方法もまた、プ
ロセス用機器の振動に起因してシームに付着するフラックスによって生じる欠陥を回避す
ることができない。この問題を解決するために、韓国特許登録第１０−０８２１３６５号
は、断面を重ね合わせて形成し、レーザ溶接する方法を開示している。
【００１０】
韓国特許登録第１０−９８７３４６号は、前述のシームレスフラックス入りワイヤの問
題を、フラックス入りワイヤの外面全体をコーティングすることによって解決する方法を
開示している。この方法では、シームは溶接しないが、液状樹脂を有したストリップを湾
曲して重ね合わせる。
【００１１】
しかしながら、この方法は、液状樹脂コーティングを硬化させる余分なプロセスが必要
となる。硬化プロセスはフラックス入りワイヤの製造プロセスと連続的に実行できないた
め、処理時間全体がより長くなる。さらに、大抵の樹脂が高温に弱いことを考慮すると、
高温作業環境におけるフラックス入りワイヤの利用は困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述の従来方法の問題を解決するために案出された本発明の目的は、ワイヤにおけるフ
ラックスの漏出およびそこへの外部の湿気の浸透を安定的に防ぎ、処理時間を短縮するＦ
ＣＷならびに同じものを製造するための方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
さらに、本発明は、水素源、すなわち大気中の湿気がフラックスに浸透することを防ぐ
ことによって、１００ｇの溶接物に５ｍｌ以下の水素を有する低水素含有溶接材料を提供
する。また、本発明は、安定的なアークを得るために表面の銅コーティングに必須の、完
全シームレスＦＣＷの生産に必要な外面のシーム溶接を可能にすることによって、従来方
法と同じ製造プロセスおよび生産性も提供する。
【００１４】
前述の目的を達成するために案出された本発明のＦＣＷは、シームを有し、内部をフラ
ックスで充填した管状本体に形成されるスチールストリップと、スチールストリップで形
成され、シームを有し、内側管状本体を覆う外側管状本体とから成ることを特徴とする。
【００１５】
ここで、内側管状本体および外側管状本体のシームは、重ね合わせを防ぐような異なる
位置に配置される。
【００１６】
さらに、内側管状本体および外側管状本体のシームは、管状本体の中心を基準として少
なくとも６０度互いから離れた異なる位置に配置される。
【００１７】
加えて、本発明のＦＣＷは、さらに、溶接により外側管状本体のシームを除去すること
によって、シームレス構造に形成された外側管状本体を特徴とする。
【００１８】
本発明に従う、ＦＣＷ用の製造装置は、内側管状本体を形成するためのスチールストリ
ップをストリップロールから送り出す第一のストリップ供給機と、外側管状本体を形成す
るためのスチールストリップをストリップロールから送り出す第二のストリップ供給機と
、第一のストリップ供給機から送り出されたストリップの右側端および左側端を徐々に上
方に曲げて、外面の一部が開放された内側管状本体を形成する第一の成形ステーションの
第一の成形部と、第一の成形部において形成されたその一部が開放され内側管状本体にフ
ラックスを充填するフラックス充填部と、フラックスが充填された内側管状本体の開放部
同士を互いに接触させる第一の閉鎖部と、第二のストリップ供給機から送り出されたスト
リップの右側端および左側端を徐々に上方に曲げて、第一の閉鎖部において形成された内
側管状本体の外面を覆う外側管状本体を形成する第二の成形ステーションと、第二の成形
部において形成された外側管状本体をＦＣＷに引き出す引き出し部とから成ることを特徴
とする。
【００１９】
ここでは、第一および第二の成形ステーションは、それぞれのストリップを管状本体に
加工する複数の成形ローラを含む。第一の成形ステーションの閉鎖部に構成された成形ロ
ーラ、および第二の成形ステーションに構成された成形ローラが、ストリップの側端によ
って形成される、内側管状本体および外側管状本体のシームが同じ箇所に位置しないよう
な配置でそれらの本体を形成する。
【００２０】
さらに、成形システムは、第二の成形ステーションによって形成された外側管状本体の
シームを溶接する溶接機をさらに含む。この溶接機は、第二の成形ステーションと引き出
し部との間に位置する。
【００２１】
本発明に従うＦＣＷの製造方法は、側端を徐々に上方に曲げることによって、スチール
ストリップを、内部に空洞を有し、外周に開放シームを有する内側管状本体に形成する第
一のステップと、第一の形成ステップにおいて形成された内側管状本体に、開放シームを
通じてフラックスを充填する第二のステップと、第二のステップにおいてフラックスが充
填された内側管状本体の開放シームを側端同士が近接して付着するように押圧する第三の
ステップと、ストリップの側端を徐々に上方に曲げて、前のステップにおいて形成された
内側管状本体を覆う外側管状本体を形成する第四のステップと、外側管状本体を引き出し
て徐々に直径を短縮することによってＦＣＷを形成する第五のステップとから成ることを
特徴とする。
【００２２】
ここで、第四のステップにおいてストリップの側端によって形成された内側および外側
管状本体のシームの位置は、互いから離れていることを特徴とする。
【００２３】
さらに、方法は、第五のステップの前に、第四のステップにおいて形成された外側管状
本体のシームを溶接してシームレス構造を形成する溶接ステップをさらに含む。
【００２４】
本発明に従うＦＣＷは、高水素含量の原因となる大気中の湿気が溶接中にフラックスに
入ること、かつフラックスが漏出することを防ぐことによって溶接アークおよびワイヤ供
給能力を安定化できる。これらは、ＦＣＷが二重管状本体構造を有し、管状本体のシーム
が異なる箇所に位置するから防ぐことができる。
【００２５】
さらに、外側管状本体のシームを溶接によって除去することができるため、シームレス
タイプのフラックス入りワイヤを製造できる。
【００２６】
さらに、本発明に従うＦＣＷを製造するための方法および装置に従えば、二重管状本体
構造を有するＦＣＷを製造でき、全ての機器を連続処理システムに配置できる。これによ
りライン構造が簡単になり、生産性を改善するという利益がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術に従う、フラックス入りワイヤの製造システムを示す構造図である。
【図２】従来技術に従い製造された、シームを有するフラックス入りワイヤの内部構造を示す断面図である。
【図３】従来技術に従い製造された、シームのないシームレスタイプのフラックス入りワイヤの内部構造を示す断面図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態に従い製造された、シームを有するフラックス入りワイヤの内部構造を示す断面図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態に従い製造された、シームのないシームレスタイプのフラックス入りワイヤの内部構造を示す断面図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態に従う、フラックス入りワイヤの製造システムを示す構造図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態に従う、フラックス入りワイヤの製造プロセスを示す進行図である。
【図８】本発明の別の好ましい実施形態に従う、フラックス入りワイヤの製造システムを示す構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に従うフラックス入りワイヤのための装置および方法のさらなる詳細を、図４〜
図８の添付図面を参照して以下に記述する。
【００２９】
図４は、本発明の好ましい実施形態に従うＦＣＷの断面図を示す。
【００３０】
図に示すように、本発明の実施形態に従うＦＣＷは、実質的に内側管状本体５０および
外側管状本体６０を備えた構造であることを特徴とする。
【００３１】
構造のさらなる詳細を構造コンポーネントによって記述する。
【００３２】
最初に、内側管状本体５０は、ワイヤの内側部を形成しており、内部をフラックス３０
で充填される。
【００３３】
内側管状本体５０は、ストリップ５１の側端５２を曲げて、円形断面を有するようにそ
れらを共に付着して形成される。内側管状本体５０の端部５２の両方が、非常に狭い隙間
を有するシーム５３を形成する。ここでは、内側管状本体５０の両端部５２を、図５に示
す重ね合わせ部分を有するように形成できる。この場合では、シーム５３の位置は、外面
に設置されており、端部の頂部である。
【００３４】
さらに、内側管状本体５０内に充填されたフラックス３０の分量は、好ましくは、内側
管状本体５０を含めた総重量の３０〜４０ｗｔ％である。
【００３５】
この分量は、ＦＣＷを使用して実行される溶接作業において低い充填率（３０％未満）
によって引き起こされ得る溶接欠陥、およびＦＣＷ製造プロセスにおける過度な充填率（
４０％を上回る）を原因とする不具合を防ぐことができる分量である。そして、外側管状
本体５０を含めたＦＣＷの全重量に対するフラックス３０の重量比を、１２〜１５％の好
ましい範囲内に保証する分量である。
【００３６】
ここでは、過度な割合のフラックス３０を原因とする溶接欠陥は、引き出しプロセスに
おけるワイヤの切断により引き起こされる生産性の低下を指す。
【００３７】
ワイヤの外周である外側管状本体６０は、内側管状本体５０を覆い、フラックス３０が
内側管状本体５０のシーム５３を通って漏出すること、かつ大気中の湿気がフラックスに
入ることを防ぐ。
【００３８】
外側管状本体６０は、ストリップ６１の側端６２を曲げて、円形断面を有するようにそ
れらを共に付着して形成され、内側管状本体５０の外周全体を覆う。
【００３９】
ここでは、外側管状本体６０の端部６１が、非常に微細な隙間を有するシーム６３を形
成する。
【００４０】
本発明の実施形態では、内側管状本体５０のシーム５３および外側管状本体６０のシー
ム６３は、実質的に異なる位置に配置される。
【００４１】
２つのシーム５３および６３を異なる位置に配置することによって、フラックス３０が
内側管状本体５０のシーム５３を通り漏出することがない。また、大気中に含有する湿気
が、外側管状本体６０のシーム６３を通ってフラックス３０に浸透することがない。
【００４２】
外側管状本体のシーム６３が溶接されないＦＣＷ製品では、内側管状本体５０のシーム
５３と外側管状本体６０のシーム６３とは、好ましくは、管状本体５０および６０の中心
を基準にして少なくとも６０度隔てられる。２つのシーム５３と６３との間の角度が６０
度以下である場合には、外側管状本体の密閉効果が不十分となることがある。なぜならば
、内側管状本体５０のシーム５３と外側管状本体６０のシーム６３との間の距離が短いか
らである。
【００４３】
製造プロセスの生産性と低水素溶接ワイヤシステムの保証性とを考慮すると、シーム５
３と６３との間の角度は、最も好ましくは約９０度である。シーム５３と６３との間の角
度が９０度よりも大きいと、外側管状本体６０を形成するための成形ローラの配置および
運転が複雑かつ困難となる。そのため、シーム５３と６３との間の角度は、最も好ましく
は約９０度である。
【００４４】
さらに、本発明の好ましい実施形態では、外側管状本体６０の厚さは、内側管状本体５
０の厚さと同じか、それよりも厚い。
【００４５】
この理由は、外側管状本体６０は摩耗または外部荷重などの環境影響にさらされるが、
内側管状本体５０は、外側管状本体６０によって環境影響から保護され、内側管状本体の
必要条件が、フラックスの漏出を防ぐ機能のみであるからである。その結果として、外側
管状本体６０の厚さは、内側管状本体５０の厚さと同じか、それよりも厚いことが望まし
い。
【００４６】
当然ながら、内側管状本体５０および外側管状本体６０の厚さは、ワイヤ全体の直径を
考慮して適切に決定されるはずである。例えば、本発明の実施形態では、外側管状本体６
０におけるストリップ６１の厚さ、および内側管状本体５０におけるストリップ５１の厚
さは、それぞれ、０．６〜１．２ミリメートル（ｍｍ）および０．４〜０．８ｍｍである
。
【００４７】
前述した本発明の実施形態に従うワイヤは、外側管状本体６０がシーム６３を有するた
め、シーム６３を有するフラックス入りワイヤとして考慮できる。
【００４８】
しかしながら、図５に示すように、本発明の実施形態に従うＦＣＷは、溶接または他の
適切な方法により外側管状本体６０のシーム６３を除去することによってシームレスタイ
プのＦＣＷとして生産できる。
【００４９】
前述した本発明の実施形態に従うワイヤは、個々のストリップ５１および６１を用いて
生産された内側管状本体５０および外側管状本体６０の２つの別々の部材から成るものと
して考慮できるが、内側管状本体５０および外側管状本体６０は、引き出しプロセスにお
いて実質的に一体化された本体を形成する。
【００５０】
本発明の実施形態に従う、フラックス入りワイヤ用の製造装置（以後、「ワイヤ処理シ
ステム」）を以下に詳細に記述する。
【００５１】
図６に示すように、本発明の実施形態に従うワイヤ処理システムは、実質的に、第一の
ストリップ供給機１００、第二のストリップ供給機２００、第一の成形ステーション３０
０、フラックス充填機４００、第二の成形ステーション５００、および引き出し部７００
から成る。
【００５２】
構成要素のさらなる詳細を以下に記述する。
【００５３】
第一のストリップ供給機１００は、内側管状本体５０を形成するためのスチールストリ
ップ５１を送り出す。
【００５４】
第一のストリップ供給機１００は、ストリップ５１を巻いたリールを含む。ストリップ
５１の厚さは、０．４〜０．８ｍｍの範囲内である。
【００５５】
第二のストリップ供給機２００は、外側管状本体６０を形成するためのスチールストリ
ップ６１を送り出す。
【００５６】
第二のストリップ供給機２００も、第一のストリップ供給機１００と同様のリールを含
む。ストリップ６１の厚さは、０．６〜１．２ｍｍの範囲内である。
【００５７】
第一の成形ステーション３００は、第一のストリップ供給機１００から送り出されたス
トリップ５１を用いて内側管状本体５０を形成する。この内側管状本体は、一部が開放さ
れたスリットを有する。第一の成形ステーションは、ストリップ供給機側に第一の成形部
３１０、およびフラックス充填機４００の下流に後に記述する第一の閉鎖部３２０を含む
。
【００５８】
第一の成形部３１０は、ストリップ５１の断面を「Ｕ」字形に形成する複数の成形ロー
ラを含む。この目的のため、成形ローラは、ストリップ５１の送り方向に沿ってストリッ
プ５１の右側および左側（または、上側および下側）に対構造で配置される。この配置に
よって、ストリップ５１の側端同士が互いに向かうように徐々に上方に曲げられる。
【００５９】
フラックス充填機４００は、第一の成形部３１０において形成された開放スリットを通
して内側管状本体５０にフラックス３０を充填する。この充填機４００は、第一の成形部
３１０の出口に位置付けられる。
【００６０】
フラックス充填機４００は、フラックス３０を含有するフラックス容器（図示せず）、
およびフラックス３０を内側管状本体５０の開放スリットに送り出すフィードベルトを含
む。
【００６１】
第一の閉鎖部３２０は、フラックス３０が充填された内側管状本体５０の開放スリット
同士が互いに向かうように押圧してストリップの側端同士を共に密に付着する。この閉鎖
部３２０は、フラックス充填機の出口側に位置付けられる。
【００６２】
第一の閉鎖部３２０は、フラックス３０が充填された内側管状本体５０を円管状に形成
する複数の成形ローラ（図示せず）を含む。この成形ローラは、内側管状本体５０の送り
方向に沿って内側管状本体５０の右側および左側（または、上側および下側）に対構造で
配置される。
【００６３】
実施形態では、第一の閉鎖部３２０は、内側管状本体５０の側端５２同士が互いに向か
うように押圧する。しかしながら、内側管状本体５０の側端５２の一部は、必要に応じて
重ね合わせ構成に形成できる。
【００６４】
第二の成形ステーション５００は、フラックス充填機４００によってフラックス３０が
充填された内側管状本体５０の外面の周囲に、第二のストリップ供給機２００から送り出
されたストリップ６１を用いて外側管状本体６０を形成する。第二の成形ステーションは
、第一の成形ステーション３００の第一の閉鎖部３２０の出口側に位置付けられる。
【００６５】
第二の成形ステーション５００は、ストリップ６１の断面を「Ｕ」字形に形成する第二
の成形部５１０を含む。また、第二の成形部５１０において形成されたストリップ６１の
端部６２を押圧する第二の閉鎖部５２０を含む。
【００６６】
第二の成形ステーション５００の第二の成形部５１０および第二の閉鎖部５２０は、第
二のストリップ供給機２００から送り出されたストリップ６１を管状に形成する複数の成
形ローラを含む。この成形ローラは、第一の閉鎖部３２０から出された内側管状本体５０
の送り方向に沿って内側管状本体５０の右側および左側（または、上側および下側）に対
構造で配置される。
【００６７】
特に、第二の閉鎖部５２０を含む成形ローラは、外側管状本体６０の側端６２間に形成
されたシーム６３の位置が、第一の成形ステーション３００の第一の閉鎖部３２０によっ
て形成された、内側管状本体５０の側端５２間に形成されたシール５３の位置と異なるよ
うに配置される。
【００６８】
ここでは、図６の部材６２０は、第一の成形ステーション３００の第一の閉鎖部３２０
から送り出された内側管状本体５０を、第二の成形ステーション５００の第二の閉鎖部５
２０の成形ローラに正確に導くガイドロールである。
【００６９】
引き出し部７００は、第二の成形ステーション５００において形成された外側管状本体
６０を、直径を徐々に短縮するようにしてフラックス入りワイヤとして引き出す。この引
き出し部７００は、第二の成形ステーション５００の出口側に位置付けられる。
【００７０】
引き出し部７００は、複数のダイス７１０および引き出しドラム７２０を含む。ワイヤ
の引き出しに一般に使用されるバーは示さない。
【００７１】
さらに、本発明の実施形態に従うワイヤ処理システムは、引き出し部７００から送り出
されたワイヤを巻き付けるワイヤリール８００をさらに含む。ワイヤリール８００は、引
き出し部７００の下流に位置付けられる。
【００７２】
本発明の実施形態に従うワイヤ処理システムを使用するフラックス入りワイヤの製造プ
ロセスのさらなる詳細を、添付図面である図７を参照して以下に記述する。
【００７３】
このワイヤ処理システムでは、内側管状本体５０を形成するための薄いストリップ５１
が第一のストリップ供給機１００から送り出される。ストリップ５１は、第一の成形ステ
ーション３００内に送り出され、第一の成形ステーション３００の第一の成形部３１０の
成形ローラを通り抜ける。
【００７４】
ストリップ５１が第一の成形部３１０の成形ローラを通り抜ける間に、ストリップ５１
の側端５２が成形ローラによって徐々に上方に曲げられる。これによりストリップ輪郭の
断面が「Ｕ」字形となる。このプロセスでは、ストリップ５１から、フラックス３０を充
填するための空洞を有し、外周の一部が開放された内側管状本体５０が形成される。
【００７５】
前述したように、第一の成形部３１０において形成され、外周の一部が開放された内側
管状本体５０は、次にフラックス充填機４００を通り抜ける。このフラックス充填機４０
０によってフラックス３０が充填される。このプロセスを図７（ａ）に図示する。
【００７６】
さらに、内側管状本体５０に充填されるフラックスの分量は、内側管状本体５０を含め
た総重量の３０〜４０重量％である。
【００７７】
この割合により、不十分なフラックス充填率（３０％未満）を原因とする溶接欠陥およ
びプロセスの不合格率を防ぐことができる。また、後に形成される外側管状本体５０を含
めた全重量に対するフラックス３０の重量比を、１２〜１５％に満足させることができる
。
【００７８】
前述のステップにおいてフラックス３０が充填された内側管状本体５０は、第一の成形
ステーション３００の第一の閉鎖部３２０内に送り出される。そして、前述した第一の閉
鎖部３２０の成形ローラを通り抜ける。
【００７９】
内側管状本体５０が第一の閉鎖部３２０の成形ローラを通り抜ける間に、図７（ｂ）に
示すように、内側管状本体５０の側端５２同士は、成形ローラによって徐々に上方に曲げ
られ、閉鎖される。結果として、内側管状本体５０は、閉鎖部分に非常に小さいスリット
（シーム）を有する管に形成される。これは次に、第二の成形ステーション５００に送り
出される。
【００８０】
内側管状本体５０が前述のプロセスにおいて形成されている間に、外側管状本体６０を
形成するための薄いストリップ６１が第二のストリップ供給機２００によって送り出され
る。ストリップ６１は、第二の成形ステーション５００を構成する第二の成形部５１０お
よび第二の閉鎖部５２０を連続的に通り抜ける。
【００８１】
外側管状本体６０に形成されるストリップ６１が第二の成形部５１０および第二の閉鎖
部５２０を通り抜ける間に、ストリップの側端６２が徐々に上方に曲げられて、フラック
ス充填機４００および第二の成形ステーション５００を通り抜けた内側管状本体５０を覆
う外側管状本体６０が形成される。このプロセスを図７（ｃ）および図７（ｄ）に図示す
る。
【００８２】
結果として、第二の成形ステーション５００を通り抜けた外側管状本体６０は、図７（
ｅ）に示すように、内部がフラックス３０で充填された内側管状本体５０を覆う。
【００８３】
前述のプロセスでは、外側管状本体６０の側端６２によって形成されたシーム６３は、
内側管状本体５０のシーム５３から離れて位置する。この配置により、大気中の湿気が内
側管状本体５０の空洞内のフラックス３０に浸透することを防止できることが留意される
べきである。
【００８４】
内側管状本体５０を含有し、第二の成形ステーション５００を通り抜けた外側管状本体
６０は、引き出し部７００内に送り出される。引き出し部７００を通り抜ける間に、図７
（ｆ）に示すように、外側管状本体の直径が短縮したフラックス入りワイヤが形成される
。これはワイヤリール８００に巻かれ、取り出される。
【００８５】
引き出し部７００において実行される引き出しプロセス中に、外側管状本体６０および
内側管状本体５０の直径が短縮され、これが事実上境界面のない一体化された本体となる
。
【００８６】
本発明の方法に従い生産されたフラックス入りワイヤはシーム６３を有して形成された
外側管状本体６０を含むが、外側管状本体６０は、事実上内側管状本体５０と一体化され
た本体を形成する。そのため、この本体には、フラックス３０または空気が通り抜けるこ
とができるような、内側管状本体と外側管状本体との間の隙間がない。さらに、外側管状
本体６０のシーム６３の位置が内側管状本体５０のシーム５３の位置と離れているため、
フラックス３０の漏出および大気中の湿気の浸透をさらに防ぐことができる。
【００８７】
さらに、本発明の実施形態に従う、フラックス入りワイヤを処理するための方法および
装置は、シームを有するフラックス入りワイヤの処理に限定されない。
【００８８】
これらは、シームレスタイプのフラックス入りワイヤの生産プロセスにも応用できる。
【００８９】
シームレスタイプのフラックス入りワイヤの処理は、第二の成形ステーション５００に
おいて形成された外側管状本体６０のシーム６３を溶接する溶接部９１０を、第二の成形
ステーション５００と引き出し部７００との間に導き入れ、シーム溶接のプロセスを追加
することによって行うことができる。
【００９０】
溶接部９１０は、必要に応じて、レーザ溶接機、高周波抵抗溶接機、ＴＩＧまたは他の
種類の溶接機でもよい。溶接機９１０によって処理されたシームレスタイプのフラックス
入りワイヤは、フラックス３０の漏出、および大気中の湿気のフラックスへの浸透を防ぐ
ことができる。さらに、ワイヤと溶接チップとの間の導電率がより高くなり、その結果ア
ークがより安定的となり、ワイヤ供給能力が改善される。
【００９１】
本発明に従うフラックス入りワイヤは、シームレスワイヤ構造のための溶接にさえも応
用されないが、低水素含有量の溶接材料を提供できる。シーム溶接プロセスに応用される
場合には、アークがより安定的となり、供給能力が向上した超低水素含有量の溶接ワイヤ
を生産できる。
【符号の説明】
【００９２】
３０−フラックス
５０−内側管状本体
６０−外側管状本体
５１、６１−ストリップ
５２、６２−ストリップの側端
５３、６３−シーム
１００−第一のストリップ供給機
２００−第二のストリップ供給機
３００−第一の成形ステーション
３１０−第一の成形部
３２０−第一の閉鎖部
４００−フラックス充填機
５００−第二の成形ステーション
５１０−第二の成形部
５２０−第二の閉鎖部
６２０−ガイドロール
７００−引き出し部
７１０−ダイス
７２０−引き出しドラム
８００−ワイヤリール
９１０−溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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