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    公开号:WO1991019590A1
    申请号:PCT/JP1991/000836
    申请日:1991-06-21
    公开日:1991-12-26
    发明作者:Nobuo Araki；Takeji Kagami；Yoji Chatani；Shunichi Kikuta；Iwao Yamada；Masao Kamada；Seiji Hashimoto；Shuichi Ueno；Takeshi Fukui；Takumi Nakamura；Nobuo Mizuhashi；Yasushi Ishikawa
    申请人:Nippon Steel Welding Products & Engineering Co., Ltd.；Nippon Steel Corporation；
    IPC主号:C21C7-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 粉粒体充填管の製造方法
    [0002] 技 術 分 野
    [0003] この発明は炭素鐦， ステンレス鋼， 銅合金， アルミニュ ゥム合金その他の金属管に粉粒体を充填した粉粒体充填管 の製造方法に関する。
    [0004] こ こで、 粉粒体とは溶接用フラッ クス、 酸化物超電導材 溶鋼用添加剤などの粉体、 粒体または粉体と粒体との混合 物をいう。 この発明は、 溶接用フラ ッ クス入り ワイヤ、 酸 化物超電導材入り ワイャその他の粉粒体充填管の製造に利 用される。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 粉粒体充填管の一つと して、 溶接用フラ ッ クス入り シー ムレスワイヤがある。 このシームレスワイヤの製造では、 帯鋼を所要の幅でス リ ッティ ングし、 スリ ッ ト後の帯鋼を 成形ロールにより U字形から 0字形に漸次成形する。 この 成形途中で、 u字形帯鋼の長手方向に沿っ た開口から フィ ーダによ り フラ ッ クスを帯鋼谷部に供給する。 ついで-
    [0007] 0字形に成形すると同時に、 開口の相対するエッ ジ面を溶 接により接合し、 引き続いて縮怪する。 さ らに、 必要に応 じて焼鈍したのちフラ ッ クスが充填された管を所望の直径 に伸線し、 巻き取って製品とする。
    [0008] 上記粉粒体充填管の製造における溶接法と して、 低周波 溶接、 高周波誘導溶接法または高周波抵抗溶接法が広く用 いられている。 これらの溶接法は、 いずれもほぼ 0字形に 成形したところで、 低周波電流、 高周波電流により開口の エツ ジ面を溶融温度まで加熱し、 相対するエツ ジ面を一対 のスクイズロールにより圧接する。
    [0009] ところで、 フラ ッ クスを充填し、 溶接した管を圧延、 伸 線などにより縮径する際に、 管が断線することがある。 そ して、 この断線の原因と して、 次のように考えられている。 溶接時に管状体の開口縁部に、 酸化物やけい酸物などのフ ラックスの一部が付着する。 すなわち、 溶接位置では、 走 行してきた管状体が持ち込む空気と縮径により逆流してき た空気との衝突および溶接熱による空気の膨張によつて、 管状体の開口部から空気が管外に流出する。 この結果、 空気の流れによってフラ ッ クスの一部が舞い上がり、 管状 体の開口縁部に付着する。 また、 走行する管状体の振動に よってフラ ッ クスが跳ね上って管状体の開口縁部に付着す ることもある。 さ らに、 溶接位置では、 溶接電流によって 発生した磁場により管状体の開口縁部は磁極となる。 した がって、 フラ ッ クスのうちの強磁性成分は、 磁力により開 口縁部に吸着される。 このとき、 非磁性成分も強磁性成分 に伴われて開口縁部に付着する。 これら開口縁部に付着し たフラ ッ クスは、 接合溶接部に溶け込み、 非金属介在物と なり、 溶接欠陥となる。 そして、 この溶接欠陥により縮径 時に割れや断線が発生する。
    [0010] このような問題を解決する技術の一つに、 特開昭 6 0— 2 3 4 7 9 5号公報で開示された 「フ ィ ラーワイヤの製造方法 および装置」 がある。 この技術は、 前記管内に生じる空気 流れを溶接またはロールプレスゾーンの上流側近傍で吸引 して、 粉体の舞上りを防止する。 他の技術と して、 特開昭 6 0 _ 2 34 792号公報の 「フィ ラ一ワイャの製造方法」 があり、 上層に非磁性材料を下層に強磁性材料またはフェライ ト系 材料を層状に散布し、 上層の非磁性材料層により強磁性材 料またはフェライ ト系材料が開口縁部に吸引されるのを抑 制する。 さ らに他に、 特開昭 — 234794号公報で開示され た 「溶接用複合ワイヤ」 があり、 比透磁率が 1. 1 0以下の粉 末原料の実質的に非磁性の粉体を充填し、 粉体が磁力によ り開口縁部に吸着するのを防止する。 また、 他の技術と し て、 特開昭 54— 1 09040号公報で開示された 「粉体が充填さ れた管を製造する方法」 がある。 この技術は、 管状体いつ ばいに充満されないようにして粉体を供給し、 接合溶接部 と供給された粉体表面との間に空隙すなわち距離を設け、 粉体が舞い上っても開口縁部に至らないようにしている。
    [0011] なお、 上記公知技術の他に、 特開昭 52— 1 2 543 6号公報で 開示された 「粉体入り ワイヤの製造方法」 がある。 この技 術は、 粉体のうち 250メ ッ シュより細かい粒度の粉体の全 部または一部を適宜バイ ンダーを添加して造粒する。 この 技術は造粒により供給性の改善を図るものであり、 粉体充 填管の接合溶接部に非金属介在物が介在するのを防止しよ う とするものではない。 しかし、 造粒により粉体原料粉末 の粒子怪が大き く なるので、 空気流れによる粉体の舞上り を防止する効果があるものと考えられる。
    [0012] しかし、 上記従来技術によって接合溶接部の改善を図つ ても、 管縮径時に依然として前述のような断線が発生し、 作業能率および製品歩留りの低下を招いていた。 断線は伸 線の加工度が大きく なるほど、 また、 縮径サイズが小さ く なるほど顕著に現れる。 特に最終径つま り製品サイズが 1. 6丽以下と細径の場合に頻繁に断線していた。
    [0013] すなわち、 前記管内に生じる空気流れを吸引する技術で は、 吸引による空気流れのためにかえって粉体が舞い上り、 逆効果となる場合がある。 上層に非磁性材料を下層に強磁 性材料またはフユライ ト系材料を層状に散布する技術、 お よび実質的に非磁性の粉体を充填する技術では、 ともに非 磁性の粉体が舞い上りあるいは管状体の振動により跳ね上 る。 特に、 上記材料を上層、 下層に分けて散布する技術で は、 下層は交番磁束が通り、 振動するので、 上層の非磁性 粉体は跳ね上がる。 また、 粉体は管断面積に対して所要の 量を管状体に供給しなければならない。 したがって、 接合 溶接部と粉体表面との間に空隙を設ける技術では、 前記空 気流れ、 管状体の振動および開口縁部の磁力に対して、 粉 体が開口縁部に達しないほど十分な空隙をとれない場合が ある。 さ らに、 粉体原料粉末のうち細かい粒度の粉体を造 粒する技術では、 造粒した粉体粒子中の強磁性成分が開口 縁部に吸引される。 したがって、 その粒子中の非金属介在 物を形成する非磁性成分が強磁性成分とともに開口縁部に 付着する。 O また、 上記粉粒体充填管の製造において、 溶接部の内面 側にビー ドが大き く垂れ下がることがある。 溶接部の外面 側のビー ドは、 切削により削り取ることができるが、 粉粒 体を充填した管では内面ビー ドを削り取ることはできない。 内面ビー ドが大きいと、 管を縮径する際に溶接接合部近傍 で割れが発生し、 あるいは伸線の際に断線するという問題 があった。
    [0014] このよ う な問題を解決する もの と して、 特開昭 6 2— 2401 99号公報で開示された 「フラッ クス入り溶接用ワイヤ の製造方法」 が知られている。 この公報で開示された製造 方法では、 管内面側ビー ド幅、 管内面側ビー ド高さおよび 管内面ビー ド根元部と管内周とのなす角度を所定の範囲内 とする溶接接合管を予め用意し、 この溶接接合管に特公昭 4 5 - 3 093 7号公報で知られる振動充填等により フラ ッ クス粉 末を充填したのち、 所定の線径に伸線する。 ビ一 ド幅など が所定の範囲内にあれば、 伸線時の変形に際して、 管内面 側ビー ドが管肉圧方向に押し込まれるようなことはなく、 またビー ド根元部の切欠効果もなく、 溶接接合部近傍の割 れ発生を防止することができる。
    [0015] 溶接接合部の開先が逆 Vであって、 開先角度がある範囲 内であり、 適切な入熱量であれば、 良好な形状および大き さの内面ビー ドが得られることを発明者らは知見している。 上記開先角度は、 管の成形スケジュールによって変る。 ま た、 オープン管はエッ ジ面が突き合されて連続的に溶接さ れて行く ので、 薄肉かつ小径の管では突合せ溶接位置での 開先角度の測定は実際上不可能で、 管の成形スケジュール に基づいて推定する しかない。 この発明が対象とする粉粒 体充填管では、 突合せ溶接時において溶接管が小径 （たと えば、 外径 2 1. 7腿） かつ薄肉 （たとえば、 肉厚 2. 2 mm ) で あるため、 開先角度の推定は一層困難となる。 さ らに、 良 好な内面ビー ドが形成されるに適切な入熱量は、 開先角度 によっても変化する。 したがって、 推定した開先角度に基 づいて入熱条件を求めたと しても誤差が大き く、 内面ビー ドの形状および大きさに大きなばらつきを生じていた。 前記特開昭 6 2— 2 4 0 1 9 9号公報には、 逆 V開先の例 （ただ し、 開先角度 1 5 ° の 1点のみ） が示されている。 しかし、 開先形状も含めてどのような溶接条件であれば、 良好な内 面ビー ドが得られるかについては、 何も開示あるいは示唆 していない。
    [0016] 発 明 の 開 示
    [0017] この発明は管縮径時に断線が発生することのない粉粒体 充填管の製造方法を提供しょうとするものである。
    [0018] 発明者らは、 管縮径時の断線は溶接時に生じたスパッ夕 が管内に充填された粉粒体中に混入することによるもので あることを見出した。 スパッ タは硬度が高く、 圧延あるい は伸線によっても粉砕されない。 この結果、 管はスパッタ の存在により変形が妨げられ、 断線を発生する。 そして、 混入したスパッ夕の大きさがある値より小さければ、 断線 が生じないことも見出された。 この発明は、 これら知見に 基づいてなされたものである。 この発明の粉粒体充填管の製造方法は、 金属帯板をこれ の長手方向に送りながら成形ロールによりオープン管に成 形し、 この成形途中でオープン管の開口部から粉粒体を供 給し、 開口部の相対するエッ ジ面を突合せ溶接し、 溶接に より得られた管を縮径して粉粒体充填管を連続的に製造す る。 上記突合せ溶接において、 冷接割れが発生する最大の 入熱量である許容下限入熱量および最終仕上管の内径の 0. 8 3倍以上の直径のスパッ夕が発生する最小入熱量である 許容上限入熱量を予め求める。 そして、 許容下限入熱量を 超えかつ許容上限入熱量未満の入熱量で突合せ溶接を行う。 スパッ夕 リ ングが観測される最小入熱量未満の入熱量で溶 接することが好ま しい。 上記許容下限入熱量、 許容上限入 熱量およびスパッタ リ ングが観測される最小入熱量は、 実 験的に求めることができる。 また、 入熱量がスパッ タ リ ン グが観測される最小入熱量を超えると、 スパッ夕の発生個 数は入熱量の增加に伴って急激に多く なる。
    [0019] この発明では、 上記のように許容上限入熱量未満の入熱 量で溶接するので、 管中の粉粒体に混入するスパッタの大 きさが制限される。 したがって、 粉粒体を充填した管を縮 径するときに、 スパッ夕の混入に起因する管の断線はなく なる。 また、 上記許容下限入熱量を超える入熱量で溶接す るので、 冷接割れはなく なる。 この結果、 粉粒体充填管の 製造における作業能率および歩留りの向上を図ることがで きる。 スパッ タ リ ングが観測される最小入熱量未満の入熱 量で溶接を行う ことが望ま しいことは、 もちろんである。 なお、 管に充填する粉体は、 そのまま粉状と して、 または 全部も しく は一部の粉体を造粒してオープン管に供給する ようにしてもよい。
    [0020] 上記許容上限入熱量未満の入熱量でエツ ジ面を突合せ溶 接を行う方法において、 粉体の原料粉末のうち接合溶接部 に非金属介在物を生成する、 実質的に非磁性の原料粉末を 造粒した粉体をオープン管に供給するようにしてもよい。 こ こで、 実質的に非磁性の原料粉末とは、 比透磁率が 1. 1 0 以下のものをいう。
    [0021] 造粒により原料粉末は粒体となり、 粒体一個当りの重量 が増大する。 この結果、 粉体の粒子が開口縁部に達するほ ど空気の流れにより舞い上ったり、 あるいは管の振動によ り跳ね上ったりすることはない。 また、 造粒により原料粉 末は球状の滑らかな粒体となるので、 粉体の強磁性成分に 付着しにく い。 したがって、 強磁性成分に伴われて開口縁 部に付着することはない。 また、 粉体をオープン管に供給 する際に壊れることもない。 これにより、 粉体充填管を縮 径する際に接合溶接部に割れが発生することはなく、 また 粉体充填管を伸線するときに管が断線することもない。 な お、 粉体中の強磁性成分は開口縁部に付着するものもある 力 、 これらは接合溶接部に溶け込んでも非金属介在物を発 生することはない。
    [0022] また、 前記許容上限入熱量未満の入熱量でエッ ジ面を突 合せ溶接を行う方法において、 エツ ジ面で管軸に対して傾 斜角度 0 ( 1 0° < ^ < 9 0° ) で傾斜するほぼ直線状に延び る線 （以下、 溶接終了線という） に沿って管外周側から 管内周側に向って溶融接合が終了するように溶接するよう にしてもよい。 エツ ジ面は管外周側から管内周側に向って 溶融接合が進むので、 溶融金属が管内周面から大き く垂れ 下がることはない。 溶接終了線の傾斜角度 6>が 1 0 ° < Θ <
    [0023] 9 0 ° であれば、 良好な形状で適切な大きさの内面ビー ドが 得られる。
    [0024] 溶接終了線の傾斜角度は実測可能であるので、 傾斜角度 に基づいて成形スケジユールを決定することができ、 さ ら に入熱条件を決定する こ とができる。 これにより、 内面 ビー ドの形状および大きさのばらつきは小さ く なり、 良好 な内面ビー ドを得ることができる。 この結果、 粉粒体を充 填した管を伸線するときに管の断線はなく、 粉粒体充填管 の製造における作業能率および歩留りの向上を図ることが できる。
    [0025] 図面の簡単な説明
    [0026] 図 1 はこの発明の方法を実施する装置例を示すもので、 溶接用フラックス入り シーム レスワイヤの製造装置の主要 部の構成図である。
    [0027] 図 2 は、 許容入熱量の範囲を溶接速度を変数と して示す 線図である。
    [0028] 図 3は、 入熱量に対する冷接割れと管内スパッ タ個数と の関係を示す線図である。
    [0029] 図 4は、 溶接終了線の説明図である。
    [0030] 図 5は、 押広げ試験方法の説明図である。 図 6は、 帯板の成形過程を示す模式図である。
    [0031] 図 7は、 スクイズロールと逆 V開先を示す正面図である。 図 8 は、 溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイャの製造 装置の主要部の構成図である。
    [0032] 図 9は、 図 8の IX— K線断面図である。
    [0033] 図 10は、 図 8の装置に設けられた遮蔽部材の斜視図であ な ο
    [0034] 図 11は、 溶接用フラ ッ クス入り ワイヤ製造装置の他の例 を示すもので装置主要部の構成図である。
    [0035] 図 12は、 図 11の装置に設けられた遮蔽部材の斜視図であ る ο
    [0036] 図 13は、 遮蔽部材の他の例を示す斜視図である。
    [0037] 図 14は、 溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイヤの製造 装置の他の例であって、 装置主要部の構成図である。
    [0038] 図 15は、 吸引チップの他の例を示す斜視図である。
    [0039] 図 16は、 図 15に示す吸引チップが製造中の管に挿入され た状態を示す正面図である。
    [0040] 図 Πは溶接用フラ ッ クス入り ワイヤ製造装置のさ らに他 の例を示すもので、 装置主要部の構成図である。
    [0041] 図 18は、 図 Πに示す装置に設けられた吸引チップの拡大 斜視図である。
    [0042] 図 19は、 溶接用フラ ッ クス入り ワイヤ製造装置のさ らに 他の例を示すもので、 装置主要部の構成図である。
    [0043] 図 20は、 図 19の X X— X X線断面図である。
    [0044] 図 21 )は密着偏平試験要領を示した説明図であり、 図 21 (b)は図 Π (a)による試験片の割れ率の求め方を示した 説明図である。
    [0045] 図 22は、 溶接用フラ ッ クス入り ワイヤの製造装置のさ ら に他の例を示すもので、 装置主要部の構成図である。
    [0046] 図 23は、 図 22の x x m— x x m線断面図である。
    [0047] 図 24は、 溶接用フラ ックス入り ワイヤ製造装置のワーク コィル部分の他の例を示す断面図である。
    [0048] 図 25は、 供給するフラ ッ クスの水分含有量とフラ ッ クス 中に混入しているスパッ夕粒の最大粒径およびアーク安定 性の関係を示す線図である。
    [0049] 図 26は、 溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイヤ製造の 主要工程を示すブロ ッ ク図である。 および、
    [0050] 図 Πは、 フラ ッ クス密度と溶接金属の窒素量との関係を 示す線図である。
    [0051] 発明を実施するための最良の形態
    [0052] 以下、 溶接用フラ ッ クス入り シーム レスワイヤの製造を 実施例と して説明する。
    [0053] 図 1 は溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイャ製造装置 の主要部の構成図である。
    [0054] 図 1に示すように、 帯鋼の送り方向に沿って成形ロール
    [0055] 2、 サイ ドロール 3およびフラ ッ クス供給装置 4が配置さ れている。 成形ロール 2の上流側には、 予成形ロール （図 示しない） が設けられている。 サイ ドロール 3 とサイ ド ロール 3 との間 5より成形途中のォープン管 1 aにフラ ッ クス Fが供給される。 フラ ッ クス Fを供給されたオープン 管 1 aは、 フィ ンパスロール 6、 シームガイ ドロール 7を 通過し、 溶接ゾーンに入る。 高周波誘導溶接装置 8 はヮー クコイル 9およびスクイズロール 1 0を備えている。 ワーク コイル 9 には電源 1 1から、 たとえば 2 5 0〜 8 0 0 k l 程度の高 周波溶接電流が供給される。 これら装置はいずれも既設の ものである。 溶接された管 1 bは切削パイ ト 1 2により外面 側の余盛り ビー ド Uが切削され、 圧延ロール群 Uで圧延さ れ、 さ らに焼鈍装置を含む伸線装置 （いずれも図示しない） により製品サイズまで縮径される。
    [0056] (実施例 I )
    [0057] この発明では、 前述のように許容上限入熱量またはス パッタ リ ングが観測される最小熱量未満の入熱量で突合せ 溶接を行う。 スパッ夕 リ ングが観測される最小入熱量は、 次のようにして求めることができる。 溶接速度を一定にし て入熱量を徐々に増して行く と、 接合溶接部にスパッ 夕 リ ングが観測されるようになる。 スパッタ リ ングは、 目視 で容易に観測することができる。 入熱量を徐々に増してゆ き、 スパッ タ リ ングが初めて観測された時 （以下、 スパッ 夕 リ ング開始点という） の入熱量をスパッタ リ ングが観測 される最小入熱量とする。 入熱量は溶接機の出力（k V A) に より間接的に知ることができる。 スパッタ リ ング開始点を より定量的に観測するには、 溶接機の出力（k V A) を徐々に 上げていったときの出力に対応する接合溶接部またはその 近傍の温度 （放射温度計で測定） 、 輝度等の測定量あるい はそのときの周波数変動パターンを測定する。 そして、 各 出力で溶接したときに溶接終了後の管内に存在するスパッ 夕の個数を測定すれば、 個数が急激に増した時をスパッ夕 リ ング開始点と して容易に判断できる。 同様にして、 ス パッ 夕の大きさと入熱量との関係も求めることができる。 このスパッ夕の大きさに対応する溶接機の出力、 温度、 輝 度等の測定量あるいは周波数変動パターンを予め求めてお き、 各測定量、 パターンを観測して許容上限入熱量を決め る。 入熱量が小さすぎると接合溶接部に冷接割れが発生す る。 冷接割れが発生する入熱量は溶接機の出力（k VA) と し て実験により容易に決定することができる。 この場合も上 記と同様に、 輝度等の測定量や周波数変動パターンを予め 求めておき、 各測定量、 パターンを観測して許容下限入熱 量を決める。
    [0058] 許容入熱量は、 管径および管肉厚の他に溶接速度によつ ても変る。 図 2は、 溶接速度を変数と して許容入熱量の範 囲を示している。 図において、 曲線 の下側の領域 I は 冷接割れが発生する領域を示している。 曲線 は、 近似 的に P t = α V 3 と して表わされ、 指数 a は 0. 6前後の値 をとる。 線 P JJ は最終仕上管の内径の Q . 8 3倍以上の直径の スパッ夕が発生する最小入熱量を示している。 溶接速度が 溶接速度 V c (曲線 Ρ τ および直線 Ρ Μ が交わる点 0での溶 接速度） 以下の範囲では、 線 は上記曲線 Ρ τ の上側に あってほぼ曲線 P L に沿った曲線となっている。 また、 溶 接速度が溶接速度 V G を超える範囲では、 線 は近似的 に = C + ァ Vで表わされる直線となる。 曲線 P , L と線 P u とで挟まれた領域 Πは、 冷接割れおよび 0. Π倍以上の 直径のスパッ夕が発生しない領域である。 また、 直線 Ρ„ はスパッ タ リ ングが観測される最小入熱量を表わしてお り、 近似的に Ρ Μ = β ν ί β≤ 7 である。 曲線 P j^ と直 線 P„ で挟まれた領域 Π a は、 冷接割れおよびスパッ 夕 リ ングが観測されない領域である。 溶接速度は早いほど生 産性が上がるが、 オープン管への粉粒体の供給速度、 溶接 設備の能力その他によって溶接速度は制限される。 一方、 入熱量は小さい方がエネルギの節約となるが、 溶接速度、 電源電圧その他の溶接条件の変動のために上記許容領域内 で余裕をもつて入熱量を選ぶ。
    [0059] つぎに、 上記装置により入熱量（kVA) の大きさを種々に 変えて製造した溶接用フラ ッ クス入り溶接管の割れ試験お よび伸線結果について説明する。
    [0060] 板厚 2.2腿の鋼帯を、 外径 21.7腿、 内径 Π. 3腿の管に成 形した。 成形途中でフラ ッ クスを充填率 12%± 1 %で充填 し、 オープン管を連続的に突合せ溶接した。 溶接速度は 30mZmin、 ワーク コイル〜溶接点距離は 25腿、 ァペッ ク ス角は 7度であった。 溶接した管を圧延ロール群により外 径 12.5mmまで縮径し、 コイルに巻き取った。 ついで、 焼鈍 後さ らに伸線し、 管外径 1. 2腿、 内径 0. 6醒の製品サイズ まで縮径した。
    [0061] 割れ試験および伸線結果を表 1 に示す。 5
    [0062] 表中、 〈入熱量〉 は溶接機の出力と しての入熱量（kVA) であり、 〈測定温度〉 は溶接点から約 10腿下流の溶接部の 温度を放射温度計で測定した値であり、 〈冷接割れの発生 率〉 は外径 21. 7腿、 長さ 50腿の試料、 10本についての値で あり、 〈管内のスパッ タ個数〉 は試料外径 12. 5匪、 長さ 10m当りの管中に存在する大きさ 3 // m以上のスパッ 夕 の個数である。 表中 ) 内の数値は (最終仕上 管内径 X 0.83) 以上の大きさのスパッ 夕の発生個数を示し ている。
    [0063] 図 3は上記結果を線図で表したものである。 折れ線 Aは 冷接割れ発生率を示しており、 I kVA (点 a) 以上で冷接 割れが発生しなく なる。 折れ線 Bは管 10m当たりに発生し た 300 m以上のスパッ 夕の個数を示しており、 141kVA (点 ） でスパッタ リ ングが初めて観測される。 入熱量が 141kVAを超えるとスパッ夕の個数が急激に増加している。 また、 スパッタ リ ング開始点 bを容易に判断することがで きる。 また、 折れ線 Cは管 10m当たりに発生した 500 μ m 以上のスパッ 夕の個数を示しており、 150kVA (点 c ) で 500 m以上のスパッ夕が発生し始める。 なお、 図 3の点 a , b， c および範囲 mはそれぞれ図 2に対応し ている。 また、 溶接速度を種々に変えて入熱量の許容 範囲を表わす式を求めた結果、 =16.6V°- 6 、 P L; =
    [0064] (-16.3) +5.56Vおよび PM =4.69Vが得られた。
    [0065] (実施例 Π)
    [0066] この実施例の粉体入りワイヤの製造方法は、 粉体の原料 粉末のうち接合溶接部に非金属介在物を生成する、 実質的 に非磁性の原料粉末を造粒した粉体を管状体に供給する。 造粒しなければならない粉体原料粉末は強磁性体を除く酸 化物、 ゲイ酸塩、 炭酸塩、 弗化物、 合金成分添加剤、 脱酸 剤など、 たとえばルチールサン ド、 マグネシアク リ ンカ、 ジルコンサン ド、 チタン酸カ リ、 アルミ マグネシユウム、 シ リ コ ンマンガン、 一部の鉄合金、 ニッケル合金、 コバル ト合金などがある。 たとえば、 上記一部の鉄合金と して次 のようなものがある。
    [0067] A£ 成分を 18%以上含む F e - A£ 合金
    [0068] C r 成分を 40%以上含む F e - C r 合金
    [0069] Mn 成分を 6%以上含む F e - Mn 合金
    [0070] Mo 成分を 46%以上含む F e -Mo 合金
    [0071] Nb 成分を 2%以上含む F e — Nb 合金
    [0072] S i 成分を Π%以上含む F e _ S i 合金
    [0073] Τ ί 成分を 23%以上含む F e — T i 合金
    [0074] V 成分を 35%以上含む F e - V 合金
    [0075] W 成分を Π%以上含む F e — W 合金
    [0076] B 成分を Π%以上含む F e — B 合金
    [0077] これらは鉄合金であるが、 非磁性を示す。 なお、 上記鉄合 金のうち A などの成分が上記下限の値未満のものは強磁 性を示し、 また非金属介在物を生成する虞れがあるので、 含有量にもよるが使用しないことが望ま しい。
    [0078] 粉体原料粉末のう ち粒度の小さい、 たとえば 145メ ッ シュ （105/z m) より も細かい粉末のみを造粒するようにし てもよい。 造粒方法は周知の方法、 たとえばパン方式が用 いられる。 造粒した原料粒子は、 処理温度 400〜500°Cで 水分 0.1%以下となるように焼成してもよい。
    [0079] 造粒した粒子の粒度は、 145メ ッ シュ （105 m ) 〜 20 メ ッ シュ （840 m) 程度であるこ とが好ま しい。 145メ ッ シュより も細かいと、 原料粉末が空気の流れなどで舞い上 がりやすく、 また分子間力あるいはクーロン力 （原料粒子 は摩擦あるいは破壌により帯電する） により強磁性の原料 粉末に付着しやすく なる。 2 0メ ッ シュより も粗いと、 粉体 供給時に造粒した粒子が壌れやすく、 ワイヤ内の粉体成分 の分布が不均一になり、 さ らには造粒および焼成の歩留ぉ よび能率が低下し、 コス トが高く なる。
    [0080] 粉体原料粉末中の強磁性金属成分は造粒しなく てもよい が、 造粒してもよい。 造粒する場合、 上記非金属介在物を 生成する原料粉末とは別に造粒しなければならない。 両者 を混合したものを造粒すると、 粉体粒子は磁力により開口 縁部に吸着され、 非金属介在物を生成する成分までも接 合溶接部に持ち込まれる。 粉体の強磁性金属成分は、 2 0 0 メ ッ シュ （ 7 4 m ) 〜 8 0メ ッ シュ （1 Π m ) 程度であるこ とが好ま しい。 2 0 0メ ッ シュより も細かいと、 磁力および 空気の流れにより開口縁部に付着する強磁性金属成分が多 量になり、 接合溶接部のビー ド形状が悪く なつたり、 充填 した粉体の組成が不均一になる。 8 0メ ッ シュより も粗いと、 接合溶接部に完全溶融しなかったり、 またワイヤ内の粉体 成分の分布が不均一になることがある。
    [0081] つぎに、 図 1に示す装置により外径 1 (！〜 2 5 nmのフラッ ク ス充填管を造管し、 さ らにこれを伸線して溶接用フラッ ク ス入り シームレスワイヤを製造した。 製造条件は次の通り ある。
    [0082] 網帯およびフラ ッ クスの成分を表 2に示す。 フラ ッ クス 原料粉末を造粒したものの粒度は表 3および表 4に示す。 9 一
    [0083] 2
    [0084]
    [0085] グループ B：接合溶接部に非金属介在物を生成する実質的に非磁性の 原料粉末
    [0086] 3
    [0087] C
    [0088] * 1 ：充填フラックスが鉄粉 （80メッシュ〜ダスト） のみの場合 * 2 ：空パイプの場合
    [0089] *3 :原料粉末のまま *4 :造粒のまま *5 ：造粒 +焼成のまま 密着扁平試験 断線の有無 総合評価
    [0090] ⑬… 10本すべてが健全。 ©···断 線 お し A…優秀
    [0091] 〇〜10本中 1〜 2本に極めて微小な傷があり、 その他は健全 〇…断線回数 1〜3回/ トン B…良
    [0092] (この微小な傷は後工程で断線の原因にならない） 。 X…断線回数 4回 10トン以上 C…可
    [0093] △〜ί 0本中 1〜 2本に肉眼で認められる小さな傷があり、 D…劣
    [0094] その他は健全。 E…極めて劣
    [0095] X 10本中 2本以上肉眼で認められる割れ発生。 A〜C ：合 格
    [0096] D, E：不合格
    [0097] 4 処 理 区 分 本 発 明 例
    [0098] グループ 従来例 比較例 当該原料 造粒焼成 粒 度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13*' 無 〇 〇 〇 〇
    [0099] A 無 20 メ ッシュ〜ダスト *2 〇 〇 〇 〇 〇 〇 有
    [0100] 無 80 メ ッシュより細かい 〇 〇 〇 無 20 メ ッシュ〜ダスト *2 〇 〇 〇
    [0101] 20 メ ッシュ〜ダス卜 *3 〇 〇
    [0102] 造 粒
    [0103] B 有 145 メ ッ シュより粗い 〇 〇 〇
    [0104] 20 メッシュ〜ダスト *4 〇
    [0105] 造粒 +焼成
    [0106] 145 メ ッ シュより粗い 〇 〇 〇
    [0107] 密 着 扁 平 試 験 〇 〇 ◎ 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ X X X 〇 断 線 の 有 無 〇 ◎ 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ X X X 〇 総 合 評 価 C B B C C B A A A E E D C
    [0108] * 1 ：充填フラックスが Ni 粉 （80メ ッシュ〜ダスト） のみの場合
    [0109] * 2 :原料粉末のまま * 3 :造粒のまま * 4 :造粒 +焼成のまま 密着扁平試験 断線の有無 総合評価
    [0110] ◎〜1Q本すべてが健全。 ◎…断 線 な し A…優秀
    [0111] 〇 10本中 1〜 2本に極めて微小な傷があり、 その他は健全 〇…断線回数 1〜3回/ 0トン B…良
    [0112] (この微小な傷は後工程で断線の原因にならない） 。 X ···断線回数 4回 Z10トン以上 C…可 厶… 10本中 1〜 2本に肉眼で認められる小さな傷があり、 D…劣
    [0113] その他は健全。 E…極めて劣 X… 10本中 2本以上肉眼で認められる割れ発生。 A〜C ：合 格
    [0114] D, E ：不合格
    [0115] 表 3および表 4で造粒と表示されたものは、 粉体原料粉 末をパン方式により造粒した。 固着剤は 1 X 2モルけい酸 ソーダ + 3 X 3モルけい酸カ リである。 乾燥温度は 150°C であり、 水分は Q.2〜(！ .5%であった。 また、 同表中で焼 成と表示されたものは、 造粒粒子を連続式焼成装置により 400〜6()()°Cの温度で焼成した。 焼成後の水分は 0. 1%以 下であった。
    [0116] 粉体は定容積切出しフ ィ ーダによ り、 80〜UD g Zsec の供給量で管状体に供給した。 粉体充填率は、 10. (！〜 15.0 wt%であ っ た。 管状体の開口縁部は高周波誘導溶接に よ り溶接した。 造管速度は 2Q〜 70m /mi nであ り、 入熱 ( E p I p ) は 102〜25(UVAであつた。
    [0117] 上記のようにして造管した粉体充填管について密着扁平 試験を行なった。 その結果を表 3および表 4に示す。 密着 扁平試験は、 造管後の管から連続してそれぞれ長さ 50腿に 切り出し、 粉体を取り出した 10本のテス ト ピースについて 行なった。 テス ト ピースをプレスで接合溶接部に対し 90度 方向から管の内壁が密着するまで押圧して接合溶接部の割 れ発生の有無を拡大鏡で観察した。
    [0118] さ らに、 粉体充填管を伸線した際の断線頻度を調査した < 外径 21.7雇の粉体充填管を製品サイズ （外径 1.2腿） まで 縮径加工したもの 10ト ンについて調査した。 その結果を表 3および表 4に示す。
    [0119] 表 3および表 4から明らかなように、 非金属介在物を生 成する、 実質的に非磁性の原料粉末を造粒したもののみで あっても、 実用上差支えない程度の微小欠陥または断線し か発生しない。 また、 非金属介在物を生成する原料粉末を 1 4 5メ ッ シュ以上に粗く 造粒すると、 密着扁平試験あるい は断線回数の結果は向上する。 さ らに、 造粒したものを焼 成することにより、 上記結果は一層向上する。
    [0120] また、 この発明によ り製造した溶接用フ ラ ッ ク ス入り シームレスワイヤを用いた溶接では、 溶接金属の機械的性 質および溶接作業性はともに満足できるものであった。
    [0121] (実施例 m )
    [0122] この実施例の粉粒体充填管の製造方法は、 エッ ジ面で管 軸に対して傾斜角度 0 ( 1 0° < 0 < 90° ) で傾斜するほぼ 直線状に延びる溶接線に沿って管外周側から管内周側に 向って溶融接合が終了するようにオープン管を溶接する。 上記のよ うに溶融接合を終了させるためには、 たとえば 管の成形スケジュールを決定し、 その成形スケジュールに 従って管を成形する。
    [0123] 図 4は溶接終了線 を示している。 溶融接合開始点 Pは 必ずしも管外周面でなく てもよく、 肉厚の中心線 Cより上 方にあればよい。 この場合には、 逆 V開先の上部形状が小 さな V形となる。 溶接終了線 の傾斜角度 0は、 逆 V開先 の開先角度が大き く なれば小さ く なり、 またアベッ クス角 度が小さ く なれば小さ く なる。 傾斜角度 1が 9 0° を超える と、 開先は V開先となる。
    [0124] 傾斜角度が 1 以下であれば、 管内面側で冷接が生じる ために伸線中に断線を生じる虞れがある。 また、 傾斜角度 が 90° 以上であれば、 内面のビー ドが過大となり、 伸線中 の断線を生じる虞れがある。 このため傾斜角度 0を 10° < Θ < 90° 、 好ま しく は 20。 ≤ θ≤ir とする。
    [0125] 溶接終了線の傾斜角度 0が管軸に対して 10° < 0 < 90° となるような成形スケジュールおよび傾斜角度に応じた入 熱条件は、 実験で求めておく。 溶接終了線の傾斜角度は、 溶接管の一部について押広げ試験を行って求める。 押広げ 試験方法について図 5 (a) , (b) , (c)により説明する と、 (a)は製造工程中におけるスクイズロール 10の部分を示す 図であり、 まず溶接を停止して、 オープン管 （未溶接管） 1 a と溶接された管 1 bの両方にまたがる長さ L = 50蘭程 度の試験片 16を切断して取り出す。 （b)に示すとおり この 試験片 16は未溶接部を残して途中まで、 管外面に余盛ビー ドが延びている （管内面も同様） 。 次に （c)に示すように 常温のまま試験片 16の未溶接部側の管端を角度 60° 円錐形 の工具 Πにプレス （10 t 程度） で押しつけて試験片 16を ラツバ形に押広げる。 得られた試料の破面には溶接終了線 が肉眼で観察でき、 その角度を測定する。
    [0126] 成形スケジユールに従って帯板が成形されていく過程を 模式的に示した図 6により、 成形スケジュールについて説 明すると、
    [0127] 成形スケジユールを決定する場合、
    [0128] a 予成形ロールによる帯板の両エツ ジ部分 Aの端曲げ度 合、
    [0129] b 成形ロール群による成形度合、 c フィ ンノ、 °スロールのフィ ンによるオープン管 l aの開 先面の整形度合、
    [0130] d シームガイ ドロールのフィ ンによるオープン管 1 aの 開先面の整形度合、
    [0131] e スクイズロールのロール径およびロール間距離の調整 によるアップセッ ト度合、
    [0132] 等を調整し、 オープン管 1 aに逆 V状の開先を形成させ、 かつアベッ クス角度^ (溶接位置 Bにおけるオープン管の 開き角度） を調節し、 これにより所望の溶接終了線の傾斜 角度 0を決める。 なお、 逆 V状の開先角度 αは主と して上 記 cにより、 またアベッ クス角度 は主と して eを調整し て決める。
    [0133] 以下、 溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイヤを図 1の 設備により製造する場合について説明する。
    [0134] 図 7は、 溶接中のスクイズロール 1 0とエッ ジ面の突合せ 形状の拡大図である。 溶接終了線の傾斜角度 0が 1 < Θ < 9 0° になるように成形スケジュールを調整すると、 開先 1 5の形状は図面に示すように逆 Vとなる。 開先角度 αは適 切な範囲内にならなければならないが、 前述のようにこの 開先角度 αを測定することは実際上不可能あるいは困難で ある。
    [0135] こ こで、 溶接用フラ ッ クス入り ワイヤの製造結果につい て説明する と、 板厚の鋼帯を、 溶接終了線の傾斜角度が 種々の値をとるように成形スケジュールを調整して、 外径 2 1. 7 ran、 内径 Π. 3mmの管に成形した。 成形途中でフラッ ク スを充填率 12%土 1 %で充填した c 入熱量 U01VA、 周波数 520 kHz, 溶接速度 mZ分で、 ォ' プン管を連続的に突合 せ溶接した。 溶接した管を圧延口 - ル群により外径 Π.5腿 まで縮径し、 コイルに巻き取った c ついで、 焼鈍後さ らに 伸線し、 成品サイズまで縮径した
    [0136] 伸線結果を表 5に示す。 表 5
    [0137] 表 5から明らかなように、 傾斜角度が 10° 以下のとき、 伸線中に断線を生じている。 これは、 管内面側で冷接が生 じるためである。 また、 傾斜角度が 110° のとき、 伸線中 の断線を生じている。 これは、 管内面のビ一 ドが大きすぎ ることによる。 これに対して、 傾斜角度が 2(！〜 85° の範囲 内では、 内面ビー ド割れおよび伸線中の断線は全く発生し ていない。
    [0138] (実施例 ）
    [0139] 前述のように、 この発明ではスパッ夕の発生を抑えなが ら溶接を行う。 しかし、 溶接速度、 電源電圧、 アベッ クス 角などの溶接条件の変動によつて許容範囲を超えるスパッ - 2 1 - 夕が発生する こ とがある。 そこで、 この実施例では、 少な く とも溶接点に至るまで管に沿って空隙を残すようにして 粉粒体を管内に供給し、 溶接点近傍の開口を空隙側から遮 蔽して溶接点近傍にガスを噴射し、 スパッタを管外に吹き 飛ばす。 開口の遮蔽は、 遮蔽部材を空隙側から開口に当て がう こ とによって行う。 遮蔽部材は溶接熱にさ らされるの でセラ ミ ツ クスなどの耐火材料製とする。 またスパッ夕の 吹き飛ばしはエアー、 不活性ガス等のガスを溶接点近傍の 開口に噴射して行う。
    [0140] 溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイヤの製造について 説明する。 なお、 以下の実施例の説明では、 図 1に示した 装置および部材と同様のものには同一の参照符号を付け、 その説明は省略する。
    [0141] この実施例では、 溶接点近傍の開口を管内の空隙側から 遮蔽して溶接点近傍にガスを噴射する手段を備えており、 ガスを噴射させながら管の溶接を行う。 図 8、 図 9 (図 9 の Κ— ΊΧ線断面図） および図 1 0により説明すると、 溶接点 2 1傍の開口 22に管 1内の空隙 24側から遮蔽部材 2 6を当て管 1 の内部を遮蔽し、 フラ ッ クス Fを保護している。 遮蔽部 材 2 6セラ ミ ッ クスのロ ッ ド Πとロ ッ ド 27に貼り付けたセラ ミ ッ ク ス繊維 2 8からな り、 ロ ッ ド 2 7は支持部材 2 9によ り シームガイ ド 7 とワーク コイル 9の間で支持されて管 1内 部の空隙 24に挿入されセラ ミ ッ クス繊維 28を開口 22の裏面 に当接する。 この実施例では、 遮蔽部材の長さは 2 0 0腿で ある。 またガス噴射ノズル 3 1を溶接点 2 1の上方に傾斜して 設けてあり、 このノ ズル Πから 5 〜 7 kg f /cnfの圧縮ェ ァーを開口 22に向けて噴射する。 この実施例では噴射ノズ ルの外径は 8廳、 内径は 4 mmである。
    [0142] 管 1の溶接により溶接点 Πの近傍で発生したスパッ夕は 噴射ノズル 31からのエアーの噴射により管外に吹き飛ばさ れる。 したがって、 管 1内のフラッ クス F中にスパッタカ 混入する こ とは回避される。 また開口のエッ ジ面に付着 した異物を吹き飛ばして、 溶接点 21に入るエッ ジ面をク リーンな状態にする。
    [0143] 図 11は本発明の他の実施例を示している。 この実施例が 図 8に示す実施例と異なる点は、 ガスを開口の下方から噴 射することである。 すなわち、 エアー送風用の管路 33、 ェ ァ一吹き付け口 34を備えたセラ ミ ックス製の遮蔽部材 32が、 エア一吹き付け口 34を溶接点 21近傍の開口 22に位置合せし て、 図 7の例と同様に支持部材 29により支持されて管 1内 部に配置されており、 図示しないコンプレッサーからの圧 縮エア一をエアー吹き付け口 34から矢印 37に示すように噴 射する。 このエア一の噴射により溶接により発生したス ノ、 °ッ夕はただちに管外に吹き飛ばされ管 1内のフラ ッ クス F中にスパッ 夕が混入することは回避される。 この実施例 では遮蔽部材の長さは、 200mm、 エア一送風用の管路 Πの 内径は 4丽、 エアー吹き付け口の口径は 30 X 8腿である。
    [0144] また、 図 12に示す遮蔽部材 Πはエア一送風用の管路 33、 エアー吹き付け口 34を備えたセラ ミ ッ クス製のロ ッ ドで、 やはり開口に当てる面は管 1の内面と同じ曲率半径の円弧 状の曲面と している。 図中、 参照符号 35は内面ビ一 ド保護 用の溝である。
    [0145] こ こで、 以上のように構成された装置により製造した溶 接用フラ ックス入り ワイヤの製造結果について説明する。
    [0146] 鐦帯材を外径 21.7腿、 内径 Π. 3mmの管に成形した。 成形 途中でフ ラ ッ ク スを充填率 12%で充填した。 溶接条件を 表 6に示す。 溶接した管を縮径ロール群により外径 12. 5腿 まで縮怪 し、 コイ ルに巻き取っ た。 ついで、 別途伸線 工程で 33台のダイスにより外径 1. 2mmまで、 最終伸線速度 lOOOmz minで ί甲線した。
    [0147] 6 溶接条件 処理 断線サイズと回数 断線の
    [0148] Να 区 分 入熱量 溶接速度 電暈 1. 3 1.33 1.24 1. 2 有 無
    [0149] (kVA) (m/min) (kg) (mm) (mm) (mm; (mm)
    [0150] 1 参 考 例 80 12 580 有 0 1 0 0
    [0151] 2 本発明例 80 10 720 無 0 0 0 0 (図 8)
    [0152] 3 参 考 例 100 10 560 有 1 0 1 1 本発明例
    [0153] 4 100 10 760 無 0 0 0 0 (図 11)
    [0154] 5 参 考 例 145 30 510 有 0 1 1 0 本発明例
    [0155] 6 145 30 740 無 0 0 0 0 (図 8)
    [0156] 7 参 考 例 160 30 700 有 0 2 1 0 本発明例
    [0157] 8 160 30 810 無 0 0 0 0 (図 11)
    [0158] 9 参 考 例 200 40 560 有 1 0 2 0
    [0159] 10 本発明例
    [0160] 200 40 810 挺 0 0 0 0 (図 8) 伸線結果を表 6 に示す。 表 6から明らかなよ う に、 ス パッ夕を管外に吹き飛ばさない場合 （参考例 ： Να 1， 3， 5 , 7 , 9 ) には、 伸線中に断線を生じる。 これは、 管内 のフラ ッ クス中にスパッ夕が混入した、 さ らには溶接部に 不純物が介在して溶接欠陥が生じたこ とによる。 これに対 して、 スパッタを管外に吹き飛ばした場合、 伸線中の断線 は全く生じない。
    [0161] なお本発明例 Να 2 , 4， 6， 8， 1 0のうち Να 2， 6 , 1 0 は図 8に示した実施例により、 Να 4， 8は図 1 1に示した実 施例による。
    [0162] 図 1 3は遮蔽部材の他の例を示している。 遮蔽部材 3 8は、 遮蔽を完全にするために断面を管 1の内面と同じ曲率半径 の円弧状に形成したセラ ミ ッ クス製のロッ ドで上面に内面 ビー ド保護用の溝 3 9を形成している。
    [0163] この実施例によれば、 溶接により発生したスパッタは、 噴射されたガスによって管外に吹き飛ばされる。 したがつ て、 スパッ夕が管内の粉粒体中に混入することはない。 も ちろん高周波電流によって生じる磁場が磁性体を含む粉粒 体を巻き上げても、 開口は遮蔽されているから開口のエツ ジ面に付着することはなく溶接欠陥は生じない。 この結果、 粉粒体を充填した管を伸線するときに管の断線は生じない。
    [0164] (実施例 V )
    [0165] この実施例も実施例 IVと同様に、 許容範囲を超えるス パッ夕が'管内の粉粒体に混入するのを防ぐものである。 す なわち、 少く とも溶接点に至るまで管に沿って空隙を残す ようにして管内に粉粒体を供給し、 上記空隙中を管に沿つ て延びる吸引管により溶接点近傍でスパッ夕を吸引し、 溶 接点より も上流側でスパッ タを管外に排出する。
    [0166] スパッ夕の吸引には、 真空ポンプが用いられる。 溶接点 近傍、 すなわち溶接点の上流から下流にわたる領域、 溶接 点の上流域も しく は下流域の幅をもった領域で、 またはこ れら領域内の一点で、 スパッ夕を吸引する。
    [0167] また、 この発明の粉粒体充填管の製造装置は、 金属板を これの長手方向に送りながら管状に成形する装置、 少く と も溶接点に至るまで管に沿って空隙を残すようにして管内 に粉粒体を供給する装置、 および管長手方向に沿って延び る開口の相対するエツ ジ面を接合する溶接装置を備えてい る。 そして、 上記空隙中を管に沿って延び、 溶接点近傍に 吸引部を有する吸引管、 および前記吸引管に接続された吸 引ポンプを備えている。
    [0168] 溶接装置は、 高周波誘導溶接装置、 高周波抵抗溶接装置 その他の装置が用いられる。 吸引管の外径は、 粉粒体を供 絵した管内の空隙の高さの 30〜 9 0 %程度である。 吸引部が 形成される吸引管の先端部は溶接熱にさ らされるので、 ァ ルミ ナ、 炭化けい素、 窒化けい素などの耐熱性材料製とす ることが望ま しい。 吸引管の先端部は取り替え可能なチッ プと してもよい。 吸引ポンプには容積形、 遠心形あるいは ェゼクタ形などの真空ポンプが用いられる。 なお、 吸引管 の吸引部は、 溶接点近傍に向って開口するように形成して もよい。 溶接点近傍に向って開口する吸引部は、 吸引管の 先端部 （溶接点近傍に位置する） の半円周程度を管長手方 向に沿って切り取って形成する。
    [0169] 以下、 溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイヤの製造を 実施例と して説明する。
    [0170] 図 1 4に示すように、 ワイヤ製造装置は捕集タ ンク 41を備 えており、 捕集タンク 41の頂部に電磁弁 42を介して遠心真 空ポンプ 43が取り付けられている。 吸引力を捕集タンク内 部での真空度で表わすと、 たとえば 100 (！〜 O Omm A qである。 また、 捕集タンク 41の円胴部には鍋管製の吸引管 45が取り 付けられている。 吸引管 45は成形途中にある管 1の開口 22 から管内に入り込み、 管 1の送り方向に沿ってシ一ムガイ ド 7近く まで延びている。 この実施例では、 吸引管 45の外 径は 1 0腿であり、 内径は 6腿である。 吸引管 45の先端にァ ルミ ナ製の吸引チッ プ 4 6が取り付けられている。 筒状の チッ プ本体 47の先端寄り に半円周にわたって開口するス パッ タ吸引口 4 8が形成されている。 こ の実施例では、 吸 引チップ 46の外径は 1 0腿、 内径は 6 IM、 吸引口 48の長さは 1 0 0腿である。
    [0171] 管 1 の溶接により溶接点 2 1の近傍でスパッ 夕が発生する。 真空ポンプ 43の駆動により、 スパッタは吸引チップ 46のス パッ タ吸引口 48に吸引され、 吸引管 45を経て捕集夕ンク 4 1 に捕集される。 したがって、 管 1内のフラ ッ クス中にス パッ夕が混入することは回避される。
    [0172] こ こで、 以上のように構成された装置により製造した溶 接用フラ ッ クス入り ワイヤの製造結果について説明する。 鋼フープ材を外径 25. 4mm、 内径 21. 4匪の管に成形した。 成形途中でフラ ッ クスを充填率 12%で充填した。 溶接条件 を表 7に示す。
    [0173] 7 溶 接 条 件 5 M¾i B捆E里雷里畺 ¾ί總の 断 線 サ イ ズ と 回 数
    [0174] Να 区分 入熱量 溶接速度 右 .
    [0175] 月 i？ W& 1. < i Φ 1. 4 A ø Λ q A
    [0176] (kVA) [m / m i n) ( kg )
    [0177] 1 参 考 例 80 12 576 有 1 1 2 I
    [0178] 2 本発明例 80 12 722 無 0 0 0 0
    [0179] 3 参 考 例 100 12 521 有 1 1 1 2 C
    [0180] 4 本発明例 100 12 738 無 0 0 0 0
    [0181] 5 参 考 例 145 32 472 有 0 1 1 1
    [0182] 6 本発明例 145 32 798 m 0 0 0 0
    [0183] 7 参 考 例 160 32 712 有 1 0 0 1
    [0184] 8 本発明例 160 32 793 0 0 0 0
    [0185] 9 参 考 例 200 42 552 有 0 1 0 1
    [0186] 10 本発明例 200 42 735 m 0 0 0 0
    [0187] また、 真空度 1200〜 1400誦 Aq (捕集タ ンクにおける値） お よび吸込量 30〜5( Zminで溶接点近傍を吸引 し、 スパッ タを捕集した。 溶接した管を縮径ロール群 14により外径 11. 5腿まで縮径し、 コイルに巻き取った。 ついで、 別途伸 線工程で Π台のダイスにより外径 1. 2mmまで、 最終伸線速 度 1000 m Z m i nで伸線した。
    [0188] 伸線結果を表 7 に示す。 表 7から明らかなように、 ス パッ タを吸引 · 捕集しない場合 （参考例 ： Να 1， 3， 5， 7， 9 ) には、 伸線中に断線を生じる。 これは、 管内のフ ラ ッ クス中にスパッ夕が混入したことによる。 これに対し て、 スパッタを吸引 ·捕集した場合、 伸線中の断線は全く 生じない。
    [0189] 図 15および図 16は、 吸引チップの他の例を示している。 図 15に示す吸引チップ 51のチップ本体 52は図 14に示すもの と同じであるが、 図 16にも示すようにスパッ タ吸引口 53の 両縁にスパッ夕捕捉羽根 54を備えている。 スパッ 夕捕捉羽 根 54はスパッタ吸引口 54に向って傾斜しており、 また管内 壁とチップ本体 52との間の空隙を塞いでいる。 溶接部から 落下してきたスパッ夕はスパッ夕捕捉羽根 54で受け止めら れ、 羽根面にガイ ドされてスパッタ吸引口 53に落ち込み、 吸引管 45に吸引される。 また、 スパッ タ捕捉羽根 54は管内 壁とチップ本体 52との間の空隙を塞いでいるので、 スパッ 夕遮蔽板を兼ねている。 これにより、 スパッ夕が落下して 管底部のフラ ッ クス Fに混入することが防止される。
    [0190] こ こで、 溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイヤの製造 装置の他の例について説明する。
    [0191] 図 Πに示すように、 ワイヤ製造ライ ンは前方に向かって フラ ッ クスの安息角以上 （この実施例では 60度） に傾斜し ている。 成形ロール群、 シームガイ ド 7および高周波誘導 溶接装置 8は、 傾斜したワイヤ製造ライ ンに沿って順次配 列されている。 フラ ッ クス供給装置 4は石英製のフラック ス供給管 5 6を備え、 フラ ッ クス供給管 5 6は成形ロール 2の 間から成形途中にある管 1 の開口 22を通って管内に挿入さ れている。 フラッ クス供給管 5 6の先端は、 溶接点 21より も 下流側に位置している。 吸引管 45はフラ ッ クス供給管 5 6の 管内挿入位置より も下流側で管内に入り込み、 管 1の送り 方向に沿ってシームガイ ド 7近く まで延びている。 吸引管 45の先端にアルミ ナ製の吸引チップ が取り付けられてい る。 図 Uに示すように、 吸引チップ 5 7は、 半円状の箱形を したチップ本体 58を備えている。 チップ本体 58は、 上方に 開口するスパッタ吸引口 5 9が形成されており、 底部近く に 連結管 6 1が固定されている。 連結管 6 1はチップ本体先端の スパッ夕受け 6 0近く まで延びており、 後端は上記吸引管 45 の先端に連結される。
    [0192] なお、 フラッ クス供給管 56内に加圧ガス （たとえば、 ァ ルゴン、 ヘリ ユウム、 窒素ガス、 炭酸ガス、 空気など） を 供給し、 フラッ クス供給管 56内におけるフラ ッ クス Fの流 れを助けるようにしてもよい。
    [0193] また、 図 Πに示す例においても図 1 4に示す例と同様にフ ラ ッ ク ス供給管を使用せず、 フ ラ ッ ク ス供給装置からフ ラ ッ クスを成形過程にある管の開口から直接管に供給して もよい。 この場合フラ ッ クスは管内底面を滑りながら管内 部へと進入する。
    [0194] この実施例によれば、 溶接により発生したスパッタは、 吸引された空気とともに引き込まれ、 吸引管内を運ばれて 上流側で管外に排出される。 したがって、 スパッ夕が管内 の粉粒体中に混入することはない。 この結果、 粉粒体を充 填した管を伸線する ときに管の断線はなく、 粉粒体充填管 の製造における作業能率および歩留りの向上を図ることが できる。
    [0195] (実施例 YO
    [0196] と ころで、 粉粒体充填管の製造において、 エッ ジ面を溶 接する際、 フラ ッ クス供給時に発生する粉塵 （粉粒体） が 開口のエッ ジ面に付着する、 鋼帯の成形過程で発生する成 形ロールと鋼帯の摩耗粉が開口のエッ ジ面に付着する、 開 口のエッ ジ面には潤滑油が付着しているから、 粉塵や摩耗 粉が付着しやすい等の理由により開口部のエッ ジ面は汚れ た状態になっている。 このよ うに粉塵や摩耗粉等の付着物 が付着した汚れた状態で開口部のエツ ジ面を溶接すると、 付着物が溶接接合部に巻き込まれて溶接欠陥になるという 問題があつた。 このような溶接欠陥が発生した管を後工程 で所望の直径に伸線する際に、 断線を誘発し、 作業能率お よび製品歩留りの低下を招いていた。 この断線は伸線の加 ェ度が大きく なるほど顕著に現れる。
    [0197] そこで、 この実施例は開口のエッ ジ面の汚れを除去し、 ク リ 一ンな状態にしてから溶接することにより良好な溶接 接合部を得ることのできる粉粒体充填管の製造方法および その装置を提供しよう とするものである。
    [0198] この実施例の粉粒体充填管の製造方法では、 溶接点直前 で開口の相対するエッ ジ面の付着物を拭き取る。 付着物の 拭き取りには布状ベルトが用いられる。 溶接点直前すなわ ち溶接点の上流域で、 付着物が溶融を開始する前に、 エツ ジ面の付着物を拭き取る。
    [0199] また、 この実施例の粉粒体充填管の製造装置は、 金属帯 板をこれの長手方向に送りながら管状に成形する装置、 少 く とも溶接点に至るまで管に沿って空隙を残すようにして 管内に粉粒体を供給する装置、 および管長手方向に沿って 延びる開口の相対するエツ ジ面を接合する溶接装置を備え ている。 そ して、 溶接点直前の開口に布状ベル トを押し 込んで相対するエッ ジ面に接触させる押込みロール、 およ び該押込みロールに布状ベルトを供給し、 引き取る機構を 備えている。 溶接装置は高周波誘導溶接装置、 高周波抵抗 溶接装置が用いられる。 布状ベル ト は押込みロールによ り狭隘な開口 （開口幅 2. ！)〜 4. 0靈程度） に押し込まれて エッ ジ面に接触し、 汚れを拭き取る。 このとき、 金属帯板 のスプリ ングバッ クによりエツ ジ面の間隔は微妙に変化す るから、 この変化に追随してエツ ジ面に接触した状態を維 持するよう布状ベルトはク ッ ショ ン性を有することが望ま しい。 また、 溶接点付近は溶接熱にさらされるので耐熱性 材料とすることが望ま しい。 布状ベルトには木綿等の植物 繊維、 合成繊維あるいはセラ ミ ッ クス繊維等の織物が用い ォし O o
    [0200] 図 19は、 溶接用フラ ッ クス入り シーム レスワイヤの製造 装置の主要部を示している。
    [0201] 図 19および図 20 (図 18の X X— X X線断面図） により説 明すると、 溶接点 21の直前、 この実施例ではシームガイ ド 7 とワークコイル 9の間の開口 22に布状ベル ト 64を押込み ロール 65により押し込んで開口 22のエツ ジ面 1 cに付着し た汚れを拭き取つている。 この押込みロール 65はフィ ン 66 を有し、 ロール 65の回転によりフィ ン 66が開口 22内に布状 ベルトを押し込むようになつている。 布状ベル ト 64を押込 みロール 65に供給しまた、 引き取る機構はこの実施例では、 布状ベル ト 64を押込みロール 65へ供給する供給ボビン 67、 供給ボビン 67と押込みロール 65の間に設けられた一対の入 側案内ロール 68からなる供給系と、 拭き取り後の汚れた布 状ベル ト 64を押込みロール 65から引き取るための巻取りボ ビン 70と巻取りボビン 70と押込みロール 65の間に設けられ た一対の出側案内ロール 69からなる引き取り系から構成さ れる。 巻取り ボビン 70は駆動、 押込みロール 65と供給ボ ビン 67は従動であり、 また布状ベル ト 64は入側案内ロール
    [0202] 68と出側案内ロール 69の間でたるまないようにして案内さ れる。 巻取りボビン 70の回転駆動により布状ベル ト 64は押 込みロールの下流側 （ワークコイル側） から開口 22内に入 り、 上流側 （シームガイ ド側） の開口から出るようになつ ている。 このときの布状ベル ト 64の速度は、 巻取りボビン 70の回転速度を調整することにより 自由に調整することが できる。 この布状ベルト 64の速度は、 1(！〜 δΟπιΖ分程度の 高速度で送られる管 1に対して布状ベルト 64が逆方向に移 動するので 1〜50αηΖ分程度の低速度で充分であり、 良好 にエッ ジ面 1 cの汚れを拭き取るこ とができる。
    [0203] フラ ッ クス Fの供給の際に発生した粉塵が、 また鋼帯の 成形過程で発生する摩耗粉が、 開口 22のエツ ジ面 1 cに付 着してもこの付着物は布状ベルト 64により拭き取られてい るので、 溶接点 21に入るエツ ジ面 1 cは常にク リ ーンな状 態になる。
    [0204] こ こで、 以上のように構成された装置により製造した溶 接用フラ ッ クス入り ワイヤの製造結果について説明する。
    [0205] 網帯材を外径 21. 7丽、 内径 Π. 3匪の管に成形した。 成形 途中でフラ ッ クスを充填率 12%で充填した。 溶接条件を表 8に示す。 溶接点 21直前のワークコイル 9 とシームガイ ド
    [0206] 7の間で厚さ l mmX幅 20ΜΙの木綿製の布状ベルト 64により 管 1 の送り方向とは逆向きに速度 cmZ分で開口 22のエツ ジ面 1 cの汚れを拭き取った。 溶接した管を縮径ロール群 により外径 12. 5mmまで縮径し、 コイルに巻き取った。 つい で、 別途伸線工程で外径 1. 2難まで、 最終伸線速度 1000 m Z m i nで伸線した。
    [0207] 伸線結果を表 8に示す。 8 溶 接 条 件 （520kHz) エッ ジ面 溶 接 欠 陥 伸線時の断線線径 · 回数
    [0208] Να 溶接速度 電圧 入熱量 の拭取り 割れ率 （％) (処理重量 1 t on当り） 備考
    [0209] (m 分） (kV) ( A ) (k V A) (有無） (管径 21.？ ram φ ) 1. 3 1. 33 1. 24 1. 20
    [0210] 1 0 0 0 0 0
    [0211] 15 9. 4 9. 3 87. 4 有 本発明例
    [0212] 2 無 2 0 0 0 1 比 較 例
    [0213] 3 0 0 0 0
    [0214] 25 10. 9 10. 9 118. 8 有 0 本発明例
    [0215] 4 無 5. 0 0 0 1 5 比 較 例
    [0216] 5 0 0 0 0 0
    [0217] 30 11. 6 11. 5 133. 4 有 本発明例
    [0218] 6 m 8. 5 1 2 5 10 比 較 例
    [0219] 7 0 0 0 0
    [0220] 35 12. 4 12. 3 152. 5 有 0 本発明例
    [0221] 8 無 20. 3 1 3 8 19 比 較 例
    [0222] ^ 1 溶接欠陥の割れ率 （％) とは溶接直後の管 （外径 Π. 7腿、 内径 17. 3讓、 長さ L = 50讓） を試験片と して図 21 (a)に示 す密着偏平試験 （偏平厚 H = 2 t ( t : 管の肉厚） ） を行 い、 図 Π (b)に示す試験片 Πの溶接部？ 4に生じた割れ 75の トータル長さ∑ =£ { +έ 2 の試験片長 Lに対する割合 と して割れ率 （％) S ^ ZL x lOOで表わされる。
    [0223] 表 9から明らかなようにエッ ジ面の付着物を除去しない 場合 （比較例 2 , 4 , 6 , 8 ) には溶接速度が速く なるに 従い伸線工程中に断線が生じる回数が多く なり、 30mZ min以上になると伸線作業は困難になる。 これは溶接速度 が速く なるに従いフラ ッ クス供給時に発生する粉塵の量が 多く なり、 更に入熱量が増えるので誘導磁界は強く なつて エツ ジ部へ粉塵が付着し易い状態になるからである。 溶接 部へ巻き込まれる粉塵等の付着物の量が多く なるにともな い溶接欠陥の発生量も多く なる。 これに対してエッ ジ面の 付着物を拭き取った場合 （本発明例 1， 3 , 5， 7 ) は、 溶接欠陥もなく伸線中の断線は全く生じなかった。
    [0224] この実施例によれば、 管開口のエツ ジ面に付着したフ ラッ クス供給時に発生する粉塵、 成形過程で発生する摩耗 粉等の付着物は溶接点の直前で拭き取られてク リ ーンな状 態になっている。 従って溶接欠陥は生じない。 この結果、 粉粒体を充填した管を伸線するときに管の断線はなく、 粉 粒体充填管の製造における作業能率および歩留りの向上を 図ることができる。 (実施例 W )
    [0225] 上記粉粒体充填管の製造において、 ワーク コイルを通過 する管には、 フラ ッ クス供給時に発生する粉塵中の鉄粉等 の磁性粉、 鋼帯の成形過程で発生する摩耗粉、 削り粉等の 磁性粉が付着している。 このように磁性粉が付着した管が ワーク コイルを通過するとき、 ワークコイルを流れる高周 波電流によって生じる磁場が磁性粉を管から離脱させて ワークコイルに付着させる。 ワークコイルに付着した磁性 粉がある程度以上蓄積されると管とワーク コイルの間で放 電するようになる。 この放電により ワークコイルの水冷銅 パイプが破損し、 冷却水が周囲に飛散する。 こうなると装 置の運転を一時停止してワークコイルの交換、 未溶接管の 取り出し等を行って装置の運転を再開することを余儀なく され、 稼動率および歩留りが著しく損なわれていた。
    [0226] そこで、 この実施例はワーク コイルに磁性粉が付着しに く い状態にし、 磁性粉の蓄積による放電現象を回避し、 こ れにより ワーク コイルの損傷を防止し、 もってワーク コィ ルの寿命を大幅に伸ばすこ とのできる粉粒体充填管の製造 方法およびその装置を提供しょう とするものである。
    [0227] この実施例の粉粒体充填管の製造方法は、 金属帯板をこ れの長手方向に送るとと もに少く とも溶接点に至るまで管 に沿って空隙を残すようにして管内に粉粒体を供給しなが ら、 金属帯板を管状に成形し、 管長手方向に沿って延びる 開口の相対するエッ ジ面を管との間に間隙を形成して管を 周回する誘導加熱コイルにより高周波誘導溶接する。 上記 製造工程において上記誘導加熱コイルと管との間隙にガス 流を流して該間隙から磁性粉を除去する。
    [0228] ガス流を流すには、 エアー、 不活性ガス等のガスを上記 間隙に噴射する、 または上記間隙のエアーを吸引すること により行う。
    [0229] ガスの噴射と吸引は管内のフラ ッ クスに影響を与えない ような噴射位置 ·方向、 吸引位置，方向および噴射力、 吸 引力等で行う ことが望ましい。
    [0230] また、 この実施例の粉粒体充填管の製造装置は、 金属帯 板をこれの長手方向に送りながら管状に成形する装置、 少 く とも溶接点に至るまで管に沿って空隙を残すようにして 管内に粉粒体を供給する装置、 および管長手方向に沿って 延びる開口の相対するエツ ジ面を接合するための管との間 に間隙を形成して管を周回する誘導加熱コィルを備えた高 周波誘導溶接装置を備えている。
    [0231] そして、 前記誘導加熱コイルと管との間を遮蔽する絶縁 性の遮蔽部材、 および該遮蔽部材と管との間隙にガス流を 流すガス流発生器を備えている。 誘導加熱コイルの位置は 溶接熱にさらされるので絶縁性の遮蔽部材は石英ガラス、 セラ ミ ッ クス、 アルミ ナあるいは石綿、 セラ ミ ッ クス繊維、 ガラス繊維の織物等の耐熱性材料とすることが望ま しい。 ガス流発生器は吹出方式と吸引方式とがある。 吹出方式は コ ンプレッサと吹出し管を備え、 コ ンプレッサからのェ ァー、 不活性ガス等の圧縮ガスを吹出し管から噴射させて、 上記間隙にガス流を流す。 また、 吸引方式は吸引ポンプと 吸引管を備え、 吸引管により上記間隙のエアーを吸引して、 エアーの流れを発生させる。 吸引ポンプには容積形、 遠心 形あるいはェゼクタ形などの真空ポンプが用いられる。 上 記吹出管、 吸引管の先端部は溶接熱にさ らされるので、 ァ ルミ ナ、 炭化けい素、 窒化けい素などの耐熱性材料製とす ることが望ま しい。
    [0232] 図 22は、 溶接用フラ ッ クス入り ワイヤの製造装置の主要 部の構成を示している。 図 1 に示すように、 このようなヮ ィャ製造装置において、 さ らにワークコイル 9 と管 1 との 間隙 77にガス流を流して、 この間隙 77から磁性粉をガス流 に乗せて除去する手段を備えており、 ワーク コイル 9に付 着した磁性粉あるいは管 1からワーク コイル 9に付着され よう とする磁性粉をガス流で吹き飛ばして、 または吸引し て間隙 Πから除去 してワー ク コイ ル 9 に磁性粉が蓄積 しないようにしている。 図 22および図 23 (図 22の Χ Χ ΠΙ—
    [0233] Χ Χ ΉΙ線断面図） により説明すると、 ワーク コイル 9の直 前にエアーコンプレッサ （図示しない） に接続された吹出 管 79を設けている。 吹出管 79はこの例ではワーク コイル 9 と同心状に配置したリ ング形状であり、 一定間隔をあけて ガス噴射ノズル 80を間隙 Πに向けて備えている。
    [0234] 図 23に示すようにワーク コイル 9の水冷銅パイプ Πは管 1 に 2回周回し、 その両端は高周波電源 11に接続している。 水冷銅パイプ 81は耐熱性材料、 この例ではガラス繊維によ り 1次コー ト 82、 さ らに全体をガラス繊維により 2次コ一 ト 83をコーティ ングして保護している。 また、 ワーク コィ ル 9の内周側には絶縁性の遮蔽部材、 この例ではセラ ミ ッ クスの遮蔽パイプ 84をワークコイル 9と同心的に管 1 との 間に間隙 Πを形成して設けている。 遮蔽パイプ 84の吹出管 79側はラ ッパ状に開いており、 ガス噴射ノズル 80から噴射 したエア一を間隙 Πに受け入れ易いようにしている。
    [0235] ガス噴射ノズルからの圧縮エアーの噴射 （矢印に示す） により遮蔽パイプに付着した磁性粉はただちに間隙 πから 除去され、 磁性粉の蓄積は回避される。
    [0236] ここで溶接用フラッ クス入りワイヤを製造する場合、 幅 5(！〜 100腿 、 厚さ 1.5〜2.5腿程度の銅帯を使用 し、 外径 16〜 33腿程度のオープン管に成形してオープン管の開口を 高周波誘導溶接する。 そのときのワークコイルの水冷銅パ イブの外径は 4〜 8腿程度であり、 この銅パイプで供給す る入熱量 （E p I ρ ) は 8(！〜 300kVA程度である。
    [0237] この場合、 水冷鋦パイプ Πの外径を d、 水冷銅パイプ 81 の外周面と遮蔽パイプ と内周面との間隔 （つまり コー ト 厚さ） を t i 、 遮蔽パイプ 84の内周面と管 1外周面との間 隔 （つま り間隙 πの間隔） を t 2 とすると、 磁性粉のヮー ク コイル側への付着力を弱める目的で t i ≥ 0.2 d と し、 ワーク コイル 9による効率を上げる目的で t + t 2 ≤ d とし、 間隙 77から磁性粉を除去しやすいように t 2 ≥ 1醒 とするのが好ま しい。
    [0238] 図 24に示す実施例では、 水冷鋦パイプ 81がガラス繊維の
    [0239] ] 次コー ト Π、 2次コー ト 83をコーティ ングして保護して ある点、 ガス噴出ノズル 80を備える点で図 23の実施例と同 - 1 - 様であるが、 図 23の遮蔽パイプ にかえてセラ ミ ッ クスに よる遮蔽コー ト 85により ワーク コイル 9全体をコーティ ン グした点で異なっている。 この場合のコー ト厚さ は水 冷鋦パイプ 81外周面と遮蔽コー ト 85の表面との間隔となる。
    [0240] この場合も図 23の例と同様に図示しないコ ンプレッサー からの圧縮エアーをガス噴射ノズル 80から矢印に示すよう に噴射する。 このエアーの噴射により遮蔽コー ト 8 5に付着 した磁性粉はただちに間隙 Πから除去され、 磁性粉の蓄積 は回避される。
    [0241] なお、 図 23， 図 24の実施例ではいずれもガス流発生器と してガス噴射ノズルから間隙 Πにガスを噴射する吹出方式 を採用したが、 これにかえて吸引管により間隙 Πのエアー を吸引する吸引方式を採用してもよい。 吸引方式の場合に は間隙 Πの磁性粉は吸引管にエアーとともに引き込まれて 捕集タ ンクに捕集される。 また、 遮蔽パイプ 84、 遮蔽コー ト 85等の遮蔽部材の表面はできるだけ平滑な面と して磁性 粉が付きにく い、 付着した場合は離脱しやすい表面状態と することが望ま しい。
    [0242] こ こで、 以上のように構成された図 22および図 2 3の装置 により製造した溶接用フラ ッ クス入り ワイヤの製造結果に ついて説明する。
    [0243] 幅 6 2. 9腿、 厚さ 2. 2ππηの鋼帯材 （ S P H C鐦帯） を外径
    [0244] 21. ？纖、 内径 Π. 3画の管に成形して開口を高周波誘導溶接 により溶接接合した。 成形途中でフラ ッ クスを充填率 1 2 % で充填した。 溶接した管を縮径ロール群 2 により外径 1 2. 5 醒まで縮径し、 コイルに巻き取った。 ついで、 別途伸線 工程で 33台のダイスにより外径 1.2腿まで、 最終伸線速度 1000 m Zminで伸線した。
    [0245] 溶接は入熱量 E p I p = 12. 4 (kV) x 11. 8 (A ) = 146.3kVA. 溶接速度 （管速度） 30mZ分で行った。 図 Πで 水冷鋦パイ プ径 d = 5醒 、 水冷鋦パイ プと管との間隔 t { + t η =·4ιωιと して、 コー ト厚 を表 9のように変 化させワークコイルの寿命を調査した。 その調査結果を表 9に示す。
    [0246] 9
    [0247]
    [0248] (注） 〇 ：良好 (100時間以上）
    [0249] X ：不良（ 10時間以下）
    [0250] 比較例：ガス流を流さず、かつ遮蔽パイプ 84、
    [0251] 遮蔽コート 85がなくコートは 2次
    [0252] コート 83まで。 表 9から明らかなようにワーク コイルと管との間隙にガ ス流を流さず、 かつガラス繊維によるコー トのみの場合に は磁性粉がヮークコィルに付着し、 これが蓄積されて 1〜 1 0時間程度の短時間で放電し、 ワークコィルの水冷鋦パイ プが破損した。 これに対してガス流を流す図 2 3および図 2 4 の例では磁性粉がガス流によってワーク コイルと管との間 隙から排除されるので蓄積されず放電現象は起らなかつた c その結果、 ワーク コイルは 0時間程度の実験では全く変 化が見られなかった。
    [0253] この実施例によれば、 ワークコイルと管との間隙にガス 流が流れているから、 管に付着している磁性粉がワークコ ィルに付着しにく い。 また付着して蓄積しょう と してもガ ス流で吹き飛ばされて間隙外に排除される。 従ってワーク コイルと管との間隙に磁性粉が介在することによる放電現 象は生じないので、 この放電によるワーク コィルの損傷を 防止することができる。 その結果、 粉粒体充填管の製造に おける稼動率および歩留りの向上を図ることができる。
    [0254] (実施例 W )
    [0255] ガスシール ドアーク溶接用フラッ クス入り ワイヤ （以下 フラ ッ クス入り ワイヤという） は、 軟鋼または低合金鋼の 外皮材でスラグ形成剤、 脱酸剤、 合金剤、 アーク安定剤な どの各種原料からなるフラッ クスが披包されてなるもので、 ソ リ ッ ドワイヤに比較してアークが安定しスパッタ発生量 が少く、 また下向き、 水平、 立向きなどの各種溶接姿勢に おいて良好なビー ドが得られ溶接しやすいこと、 さ らにヮ ィャ溶融速度および溶着速度についてもフラ ッ ク ス入り ワイヤの方が高いこ となどの特長をもっているために、 近年の溶接の高能率化の要求を背景に して使用量が急激 に増大している。 特に、 フラ ッ クス組成と して T i O。 ， S i 0 2 , などのスラグ形成剤をワイヤ全重量に対し 4 % 以上含有するフラ ッ クス入り ワイヤは上記各種溶接姿勢に おける溶接作業性が良好であり、 使用比率が高い。
    [0256] 最近、 特開昭 — 号公報および特開昭 6 0— 2 7 9 5 号公報などにおいて開示されているようなフラッ クス入り ワイヤの新しい製造方法が注目されている。 すなわち、 比較的大きいサイズの帯鍋を連続的に送給し、 オープン管 に成形する段階でフラ ッ クスを供給した後、 オープン管の 上縁部を突き合わせて溶接し、 引き続いての減径により フ ラッ クス充填管の形成まで一連の装置で連続的に行う製造 方法である。 この場合上記オープン管の上縁部の溶接方法 と しては各種あるが、 高周波抵抗溶接或いは高周波誘導溶 接が一般的である。
    [0257] しかるに、 このよ うなフラ ッ クスが供給された状態で オープン管の上縁部を溶接してその溶接管を外皮材とする フラ ックス入り ワイヤの溶接性能については、 これまであ ま り検討されていない。 本発明者らの検討結果では特に オープン管の上縁部を突き合わせて造管溶接する際に発生 するスパッタ粒が問題となる。 このスパッ夕粒の発生は送 耠する帯鏑のサイズや造管溶接速度に合致した適正な造管 溶接条件を選択することにより発生をほとんどなくすこと ができるが、 連続操業中に帯鋼のサイズの微量の変化、 あるいは供給するフラ ッ タスにかなり大きな粒度変化 （微 粉部分の増加） が生じた場合、 スパッタ粒の発生が多く な り、 また個々の粒径も大き く なる傾向を示し、 その一部は 不可避的にオープン管内のフラ ッ クス中に落下、 混入し、 フラ ッ クス入り ワイヤの溶接性能と して重要なアーク安定 性を損ない溶接作業を劣化させる原因となる。
    [0258] そこで、 本実施例はフラ ッ クス入り ワイヤの製造段階で フラ ッ クス中に不可避的に混入するスパッタ粒を調整する こ とによって、 アーク安定性を高め、 溶接作業性が良好な フラ ッ クス入り ワイヤの提供を目的とする。 本実施例では、 フラ ッ クス中に混入しているスパッ夕粒 の最大粒径が 0. 2IM以下となるように、 フラ ッ クスの水分 含有量を調整する。 本発明者らは、 表 10に示すサイズおよ び化学成分の帯鋼、 および表 Uに示す T i 0 9 を主成分と する原料組成のフラッ クスを使用してフラッ クス入り ワイ ャを製造しオープン管の上縁部を溶接する際のスパッ夕粒 の発生状況の観察とともにフラックス中に混入するスパッ 夕粒の調整方法について検討した。 その結果、 フラッ クス を供給して造管溶接を行った場合、 そのフラ ッ クスの粒度 分布において、 微粉部分が増加するとスパッタ粒の発生が 多く なる傾向が認められた。 さ らに、 この時発生したス パッ夕粒の中には金属帯板の成分に含有されていない T i や T i 0 2 を内部に検出できるものも認められた。 T 源 はフラ ッ クス成分であるルチール （T i 0 2 ) 粉に起因す る こ とは明らかであり、 このこ とはオープン管上縁部が 突き合わされる以前に既にオープン管上縁部にフラッ クス が付着していたことを意味する。 本発明者らは、 オープン 管上縁部へのフラ ッ クスの付着は、 フラ ッ クス供給装置か らオープン管内にフラ ッ クスを供給する際の微粉部分の舞 い上がり現象、 および溶接点近傍においては高周波誘導コ ィルによるオープン管の加熱にともないオープン管内のフ ラ ッ クス温度も上昇するのでフラッ クス粒子間の結合力が 弱く なり、 これにオープン管の成形、 移送により発生して いる微振動とがあいまつて起る微粉部分の舞い上がり現象 の両者によるものであり、 これらを防止することによって スパッ夕の発生を抑制できるものと考えて、 その対策につ いて種々検討した。
    [0259] 前記特開昭 6 0— 2 3 47 9 5号公報はかかるォープン管上縁部 に付着した微粉の除去について、 溶接点前方 （フラ ッ クス 供給側） のオープン管外部から吸引することを提案してい るが、 本発明者らの実験によれば吸引力を大き く すること によって、 上記前者のフラ ッ クスの供給にともない舞い上 がりオープン管上縁部に付着した微粉はほぼ除去できるけ れど、 スパッタ発生量はむしろ増加する傾向を示した。 こ れは帯鋼のサイズに相応してその上縁部に付着した微粉を 除去するに足る吸引力を与えたことによりオープン管内の 方にも強い気流が生じたために上記後者の溶接点近傍での フラ ッ クスの微粉部分の舞い上がりが助長されたこと、 さ らには溶接点直近では上縁部が半溶融状態になっているの で強目の気流の影響で溶融鉄の酸化が促進されたことも加 わり、 いわゆる高周波溶接における V型状エッ ジ部に過剰 な酸化物が介在したのと同じ状態になり安定した造管溶接 ができなく なつたためと考えられる。
    [0260] これに対し、 本発明者らはフラ ッ クスの微粉部分を吸引 することは、 フラ ッ ク ク入り ワイヤの組成を変化させ設計 された通りの溶接性能が得られなく なるので、 微粉部分の 舞い上がり 自体を抑えることが必要であるとの観点から、 フラ ッ クスの水分含有量を調整し、 微粉部分を舞い上がり にく く することに着目した。 すなわち、 供給するフラ ッ ク スに予め吸湿あるいは水分添加によりある値以上の水分含 有量をもたせた場合、 フラ ッ クス供給装置からオープン管 への供給に際しての微粉の舞い上がり、 および溶接点近傍 でのフラ ッ クスの温度上昇にともなう微粉の舞い上がりの 両者ともほとんど認められなく なり、 スパッ夕粒の発生を フラ ッ クスを供給しないで溶接した場合と同レベルまで少 なく できることがわかった。 特に、 溶接点近傍における微 粉の舞い上がり防止は前記吸引によっては困難なものであ り、 この効果は極めて大きい。 この時のフラ ッ クス中の水 分は以下のように作用すると考えられる。 高周波誘導コィ ルによってオープン管の側面および底部は約 3 0 (！〜 5 0 0 °C の高温に加熱されるが、 これに接しているオープン管内の フラ ッ クス温度も上昇し、 その内壁に接した方に位置する フラ ッ クスに含有される水分は瞬間的に蒸気化し、 内部の フラ ッ クス粒子間に水蒸気が充満した状態となり、 フラ ッ クス粒子間の結合力が強ま り微粉部分を舞い上がりにく く するように働く。 従って、 フラ ッ クス中に含有される水分 量はこのために必要な微量でよい。 あまり、 多すぎた場合 はフラ ッ クスの安定供給への支障とともに、 フラ ッ クス充 填管の溶接部に欠陥が発生しやすく なる。 なお、 残留した フラ ッ クス中の水分は引き続いて行う減径の初期段階まで に乾燥逸散し、 さ らにフラ ッ クス充填管の減怪過程で行う 中間焼鈍時にも除去されるのでフラ ッ クス入り ワイヤと し ての溶接性能を損なう ことはない。
    [0261] 次に、 フラ ッ クスの水分含有量を変化させて造管溶接し た場合にそれぞれ発生し、 フラ ッ クス中に混入したスパッ 夕粒がワイヤの溶接性能におよぼす影響について調査した。 造管溶接条件はスパッタ粒の発生を最も少く できる適正条 件と し、 フラ ッ クス充填率は 1 3. 5重量％と した。 なお、 ス パッ夕の粒径の測定は前記製造装置により形成したフラ ッ クス充填管を伸線し、 最終仕上りサイズ（1. 2腿 ø ) のワイ ャ長手方向または直交する断面の観察あるいはフラ ッ クス を取り出して採取したスパッ タ粒について直接行った。
    [0262] スパッタ粒と他のフラ ックス原料粉との判別は、 スパッ 夕粒は溶滴が急冷凝固して生成したものであり硬く鉄粉の ように伸線時の圧縮によっても展延しないのでほとんど発 生時の形状を残しほぼ球状を呈していることから外観的に も容易に可能である。 また、 硬さ試験や組成を分析するこ とによつても他の原材料と見分けることができる。 図 2 5に 供給したフラ ッ タスの水分含有量（200°C加熱保持による重 量法での測定値） と最終仕上り ワイヤ径 1. 2腿 øの断面に 観察されたスパッタ粒の最大粒径、 およびそれらフラ ッ ク ス入り ワイ ヤのアーク安定性の調査結果を示す。 図 2 5に おいて明らかなように供給するフラッ クスの水分含有量を 0. 1 5〜 1. G重量％程度にすることによりスパッ タ粒の最大 粒径を 0. 2腿以下にする こ とができ、 この時アーク安定性 も良好となる。 なお、 フラ ッ クスの水分含有量が 1. 0重量 %を超えた場合は、 スパッ タ粒の最大粒径が 0. 2薩以下で あるにもかかわらずアークが不安定になつた理由は水分含 有量が多すぎてフラ ッ クスの供給がスムーズでなく なり ヮ ィャ長手方向のフラ ッ クス充填率のバラツキが大き く なつ たためである。
    [0263] フラ ッ クス中に混入しているスパッ タ粒の最大粒径を 0.2醒以下とする理由は、 上記図 25に示したようにフラ ッ クス入り ワイヤの溶接性能として重要なアーク安定性を良 好に保っためである。 スパッタ粒の最大粒径が 0.2mmを超 えると溶接時のヮィャ先端の溶滴移行が乱れァークが不安 定になり溶接スパッ 夕の多発やビー ド形状が劣化する。
    [0264] ここで、 フラ ッ クス入り ワイヤの製造についてさらに具 体的に説明すると、 表 10に示すサイズおよび化学成分の帯 鐦、 および表 11に示す原料組成のフラックス （100メ ッ シュ 以下の微粉部分は約 15重量 ） を使用 して、 フラ ッ クス 充填管 （外径 21.7藤 ø) を形成し、 引き続き伸線加工によ り減径し （中間焼鈍 2回） 最終仕上りサイズ 1.2腿 øのフ ラ ッ クス入り ワイャを試作製造した。 なお、 帯鋼の送給速 度は 25. dmZmin、 造管溶接条件は 52 Q kl 、 12QkVAの一定 と し、 フ ラ ッ ク スに水分含有量を変化させて発生するス パッ タ粒を調整した。
    [0265] 10 サイズ (mm) 化 学 成 分 （重量％) 板厚 C S i Mn P s N
    [0266] 2.2 62.9 0.05 0.01 0.30 0.008 0.003 0.0020
    [0267] フラックスの原料組成
    [0268] (重 量 ％ )
    [0269] *アーク安定剤：チタン酸ソーダおよび珪酸ソ一ダ、 珪酸ナトリゥムなど
    [0270] 得られた試作ワイヤについて 270A— 30V、 C 02 ガス 流量 2( Zminの溶接条件で半自動溶接により溶接作業性 を調査した。 表 12に試作ワイヤおよび溶接作業性試験結果 を示す。 表 12において、 試験 Να 1， 2， 4 (W 1 , 2， 4 ) はフラッ クス中に混入しているスパッタ粒の最大粒径 が 0. 2im以下であるために溶接作業性が良好であるのに対 し、 試験 Να 3 (W 3 ) はスパッ タ粒の最大粒径が 0. 2mmを 超えているためにアークが不安定になつた。
    [0271] 2 試作ワイヤおよび溶接作業性試験結果
    [0272] フラックス中に
    [0273] フラックス 溶接作業性の判定
    [0274] 製造時に供給したフラックス
    [0275] 試験 試作ワイヤ
    [0276] サ イ ズ 混入している
    [0277] 充 填 率 /姿 勢：水平すみ肉
    [0278] Να 記 号 水分含有量 スパッ夕粒の
    [0279] 内 容
    [0280] (重量％) 最入拉怪 C (ϊαια φ j (ram) 立向下進、 立向上進 )
    [0281] Να ΐ W 1 1. 2 13. 5 F 1に水分添加 0. 26 0. 08 〇 （良 好）
    [0282] Να 2 W 2 し 2 13. 5 F 1に水分添加 0. 70 0. 10 〇 （良 好）
    [0283] Να 3 W 3 1. 2 12. 0 F 1 0. 10 0. 35 △ (アーク不安定）
    [0284] Να 4 W 4 1. 2 13. 5 F 1に水分添加 0. 20 0. 08 〇 （良 好）
    [0285] 以上述べたように本実施例によれば、 ワイヤ表面に開口 部を有しないフラ ッ クス入り ワイヤを溶接管を外皮材と し て使用 して製造する場合に、 その製造段階で発生し、 フ ラッ クス中に混入しているスパッタ粒を調整することによ り、 アークの安定性を高め、 各種の溶接姿勢において良好 な溶接作業性が得られる。
    [0286] (実施例 IX )
    [0287] 溶接用フラ ッ クス入り シームレスワイヤを使用して溶接 を行った場合、 溶接金属中の窒素量が同様の合金成分系の 溶接金属が得られるソ リ ツ ドワイヤを使用した場合より多 い。 このために、 溶接金属の靭性が低下するという問題が あった o
    [0288] このような問題を解決するものと して、 特開昭 5 9 - 2 1 4 9 5 号公報で開示された 「溶接用充填ワイヤの製造方法」 があ る。 この公報に記載された発明の発明者らは、 シームレス ワイヤによる溶接金属中の窒素量がソ リ ッ ドワイヤのもの に比べて多いのは、 シームレスワイヤ中の空気によるもの であることを見出した。 そして、 上記発明はこのような知 見に基づく ものであって、 その製造方法では、 鍋管を用い た充填ワイヤの製造においてフラ ッ クス充填後真空吸引し、 管内空隙に存在する空気を除去する。 ついで、 真空吸引後、 線引加工により減径後の単位長さ当たりの管内容積 （V Q ) および管内フラ ッ クス粒が占める総容積 （v n ) から算出 される管内空隙度 （ 1 一 V n / V 0 ) が 0. 4 0以下に達する まで管内フラ ッ クスを圧縮する。 これにより、 実質的に管 内への空気の再侵入が防止されるので、 溶接金属中の窒素 量の増加を抑えることができる。 しかし、 上記特開昭 5 9— 2 1 4 9 5号公報で開示された溶接用充填ワイャの製造方法に は、 次のような問題があった。
    [0289] フラ ックス充填後に真空吸引するので、 真空吸引の設備 を必要と し、 工程が複雑になる。 また、 フラ ッ クスが充填 された管の一端または両端から真空吸引しなければならな いので、 鐧帯からフラッ クス入り ワイヤを連続的に製造す る場合、 連続工程中に真空吸引工程を組み込むことができ ない。 これらのことから、 フラックス入り ワイヤは高価と なる。
    [0290] そこで、 この実施例は溶接金属の靭性低下を防止するこ とができ、 フラックス入り ワイヤを廉価に製造することが できる製造方法を提供しょう とするものである。 この実施 例では溶接用フラ ッ クス入り ワイャの製造方法において、 そして、 管の溶接に引き続いて管内フラックス密度が夕 ッ プ密度以上となるまで縮怪したのち最初の焼鈍を行う。 縮径は、 圧延および伸線によって行われる。 焼鈍温度は たとえば (！〜 0 °C程度である。 焼鈍は、 通常の誘導加 熱炉、 直接通電加熱炉などの連続式加熱炉により、 大気雰 囲気中あるいは N 2 , H 2 , A r ガス等の雰囲気中で行わ れる。 縮径と焼鈍の繰返しは、 2〜 4回程度である。 縮径 した管の内部に空気を侵入させないために、 縮径と最初の 焼鈍とは連続して行う ことが望ま しい。
    [0291] フラッ クス密度を夕 ップ密度 （D I N 5 3 1 9 4に準じて測 定したかさ密度） 以上としたのは、 溶接金属中の全窒素量 の増加を抑えて高い低温靭性を得るためである。
    [0292] 溶接金属の窒素量の増加を抑えるためには、 溶接時の シームレスワイヤが含有する窒素量をできるだけ少なくす る必要がある。 このワイヤに含有される窒素として、 管材 中の窒素、 充填フラッ クス原料中の窒素などがあるが、 さ らに焼鈍工程において充填時に管内に巻込まれ、 フラック ス粒子間の空隙に内蔵された空気中の窒素によりワイヤの 窒素量が著しく増加するのでこの増加分も加わる。
    [0293] つま り、 シームレスワイヤは充填フラ ッ クス組成として、 通常 M n や A などの窒化し易い成分を相当量含有するも のであり、 これらが焼鈍時に、 管内フラ ッ クス粒子間の空 隙に存在する空気中の窒素と反応し、 窒化物となり窒素を ワイヤ成分として固定するのでワイャ成分として窒素量が 著しく増加する。
    [0294] これらにより鋼管材質中および充填フラ ッ クス原料中か らの窒素量の合計と、 ほぼ同等レベルの値になるべき溶接 金属の窒素量が増加し、 低温靭性が劣化するのである。
    [0295] この実施例では、 フラ ッ クスが充填された管は、 先端部 から順次縮径されて行く。 したがって、 管内空隙部および フラ ッ クス中の空気は縮径によって後方 （管の送り方向と は逆方向） に押し出され、 オープン管の状態にある管の開 口部から排出される。 管内フラ ッ クス密度がタップ密度以 上となるまで管を縮径すると、 管内に残留する空気の量は 僅かとなる。 管内に残留する空気量が微少であれば、 焼鈍 の際に管材およびフラ ッ クス中の鉄やマンガンが空気中の 窒素により窒化されることも微少となり、 ワイヤ中の窒素 が溶接金属の靭性に与える影響は小さ く なる。
    [0296] また、 高密度に圧縮されたフラ ックスに阻まれて、 管内 に再侵入する外気の量も微少になるから縮径と最初の焼鈍 とを非連続と してもよい。
    [0297] 一般に、 焼鈍温度が高く あるいは時間が長く なるほど空 気中の窒素による F e , Mn ， A などの窒化は増す。 最 初の焼鈍において、 管の温度が 5 °C以上である時間を 20 分以内とすることにより、 管材およびフラ ッ クス成分の窒 化は効果的に抑えられる。
    [0298] 図 26に示す工程プロ ック図に従って実施例を説明する。 リールから巻き戻した鋼帯を、 これの長手方向に送りな がら成形ロールによりオープン管に成形する。 缡帯は炭素 鋼の帯鋼 （ J I S S P H C ) 、 幅 62. 9腿、 肉厚 2.2IM、 窒素量 3 Op pmである。 成形する管の外径は 21. 7mmであり、 成形速度は 30mZminであった。 成形の途中で、 オープン 管にフラ ッ クスを供給する。 フラ ッ クスの処方例を表 Uに 示す。 13
    [0299]
    [0300] フラ ッ クス充填率は 12%土 1 %、 静かさ密度は 1. 6 g / ° 、 タップ密度は 1.9 g Zcm3 、 窒素量 30 p p mであった < フラ ッ クスが供給されたオープン管の、 対向するエッ ジ 面を高周波誘導溶接装置により接合溶接する。 入熱量は nO〜15QkVAであつた。
    [0301] ついで、 3 ロール型、 12スタン ド構成の圧延機により圧 延する。 圧延スケジュールの例を表 14に示す。
    [0302] 表 14
    [0303]
    [0304] 6 7 8 9 10 11 12 外 径 腿 12. 7 10.7 9.0 7. 0 断面形状 〇 △ 〇 Δ 〇 △ 〇 引き続いて、 上記圧延スケジュールのうちの種々の圧延 段階のものを試料と し、 焼鈍、 冷却、 伸線を繰り返し、 製 品サイズまで縮径して巻き取った。 焼鈍は高周波誘導加熱 炉によ り行い、 焼鈍温度は 720°C， 50G°C以上の加熱時間 は 200秒であった。 焼鈍後、 15秒間空冷したのち水冷した。 上記のようにして作製したフラ ッ クス入り ワイヤを用いて 溶接 （C O Q 25 Zmin, 270 A — 30 V — 30anZmin) し、 溶 接金属の窒素量の測定結果を図 Πに示す。
    [0305] 図 Πから明らかなように、 フラッ クス密度が高く なるほ ど溶接金属の窒素量は低減し、 特にフラ ッ クス密度がタ ツ プ密度（1. 9 g cm 3 ) 以上となるまで、 管を縮径すれば溶 接金属の窒素量が 4 Op pm以下となつて焼鈍時の窒化による 窒素量の増加を充分抑えられる。
    [0306] この実施例によれば、 管の溶接に連続してフラ ッ クスが 充填された管をフラ ックス密度がタ ップ密度以上となるま で縮径して、 管中の空気を排出する。 したがって、 この実 施例は空気排出のための特別の設備を必要とせず、 既存の 設備によっても実施可能である。 このため、 窒素量が微少 のフラ ッ クス入り ワイヤを容易に製造する こ とができ、 廉 価に提供することができる。 また、 管成形から伸線まで連 続してフラ ッ クス入り ワイヤを製造し、 生産効率の向上を 図ることも可能である。
    [0307] 産業上の利用可能性
    [0308] この発明の粉粒体充填管の製造方法は、 炭素鋼、 ステン レス鐧、 銅合金、 アルミ 二ユウム合金その他の金属管に、 溶接用フラ ッ クス、 酸化物超伝導材、 溶網添加剤などの粉 粒体を充填した金属管の製造に有用である。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 金属帯板をこれの長手方向に送りながら成形ロール ( 2 ) によりオープン管 （ 1 a ) に成形し、 この成形途中 でオープン管 （ 1 a ) の開口部から粉粒体 （F) を供給し、 開口部の相対するエッ ジ面を突合せ溶接し、 溶接により得 られた管 （ l b ) を縮径して粉粒体充填管を連続的に製造 する方法において、 前記突合せ溶接で冷接割れが発生する 最大の入熱量である許容下限入熱量および最終仕上管の内 径の Π倍以上の直径のスパッ夕が発生する最小の入熱量 である許容上限入熱量を予め求めること、 および前記許容 下限入熱量を超えかつ許容上限入熱量未満の入熱量で突合 せ溶接を行う ことを特徴とする粉粒体充填管の製造方法。
    2. スパッタ リ ングが観測される最小入熱量未満の入熱 量で突合せ溶接する請求の範囲第 1項記載の粉粒体充填管 の製造方法。
    3. 前記粉粒体 Fの原料粉末のうち接合溶接部に非金属 介在物を生成する、 実質的に非磁性の原料粉末を造粒し、 造粒した粉体をオープン管 （ 1 a ) に供給する請求の範囲 第 1項記載の粉粒体充填管の製造方法。
    4. 前記エッ ジ面で管軸に対して傾斜角度 6> (10° < Θ < 90° ) で傾斜するほぼ直線状に延びる線 ) に沿って 管外周側から管内周側に向って溶融接合が終了するように 溶接する請求の範囲第 1項記載の粉粒体充填管の製造方法。
    5. 所要の傾斜角度となるよ うに管 （ 1 ) の成形スケ ジユールを調整する請求の範囲第 4項記載の粉粒体充填管 の製造方法。
    6. 少く とも溶接点 （21) に至るまで管 （1) に沿って 空隙 （24) を残すようにして管 （1) 内に粉粒体 （F) を 供給すること、 および前記溶接点 （21) 近傍の開口 （22) を前記空隙側から遮蔽して溶接点 （21) 近傍にガスを噴射 し、 スパッタを管 （1) 外に吹き飛ばすことよりなる請求 の範囲第 1項記載の粉粒体充填管の製造方法。
    7. 少く とも溶接点 （21) に至るまで管 （1) に沿って 空隙 （24) を残すようにして管 （1) 内に粉粒体 （F) を 供給すること、 および前記空隙 （24) 中を管 （1) に沿つ て延びる吸引管 （45) により溶接点 （21) 近傍でスパッ夕 を吸引し、 溶接点 （21) より も上流側でスパッタを管 （ 1 ) 外に排出することよりなる請求の範囲第 1項記載の粉粒体 充填管の製造方法。
    8. 前記溶接点 （21) 直前で開口 （22) の相対するエツ ジ面の付着物を拭き取ることよりなる請求の範囲第 1項記 載の粉粒体充填管の製造方法。
    9. 布状ベル ト （64) を巻き取った供給ボビン （Π) か0 ら押込みロール （65) に布状ベル ト （64) を供給し、 前記 溶接点 （21) 直前の開口 （Π) に布状ベル ト （64) を押込 みロール （65) により押し込んで相対するエッ ジ面に接触 させ、 押し込んだ布状ベル ト （64) を巻取りボビン （70) で巻き取る請求の範囲第 8項記載の粉粒体充填管の製造方 ϋ 法 ο
    10. 管 （1) との間に間隙 （77) を形成して管 （1 ) を周 回する誘導加熱コイル （9) により、 前記相対するエツ ジ 面を高周波誘導溶接するこ と、 および前記誘導加熱コイル
    (9) と管 （1 ) との間隙 (W にガス流を流してこの間 隙 (W から磁性粉を除去することよりなる請求の範囲第 1項記載の粉粒体充填管の製造方法。
    11. 前記誘導加熱コイル （9) と管 （1) との間に絶縁性 の遮蔽部材 （84， 85) を介在させ、 遮蔽部材 （84, 85) と 管 （1) との間隙 （77) にガス流を流す請求の範囲第 10項 記載の粉粒体充填管の製造方法。
    12. 前記粉粒体 （F) がガスシール ドアーク溶接用フラ ッ クスであって、 フラ ッ クス中に混入するスパッタ粒の最大 粒径が 0.2纖以下となるようにフラ ッ クスの含有水分量を 調整することよりなる請求の範囲第 1項記載の粉粒体充填 管の製造方法。
    13. 前記粉粒体 （F) が溶接用フラ ッ クスであって、 前記 管 （1 ) の溶接に引き続いて管内フラ ッ クス密度がタ ップ 密度以上となるまで縮径し、 縮径したのち最初の焼鈍を管
    (1 ) に施すことよりなる請求の範囲第 1項記載の粉粒体 充填管の製造方法。
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    JP2/164260||1990-06-25||DE1991619204| DE69119204T2|1990-06-21|1991-06-21|Herstellungsverfahren pulver- oder granulatgefüllter rohre|
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    KR92700393A| KR960005827B1|1990-06-21|1991-06-21|분립체 충전관의 제조방법|
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