フラックスの充填方法
【課題】フープの腔部にフラックスを連続的かつ均一に充填できるフラックスの充填方法を提供することを目的とする。
【解決手段】フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程において、成型途上フープ１００ａの腔部にフラックス６を連続的に充填する際、フラックスの供給をベルトフィーダー１０にて行い、フラック供給筒１６内のフラックス層１が、自由落下せずに連続してベルトフィーダー１０に堆積しつつ流下するようにするとともに、供給筒１６下端とベルトフィーダー１０表面との隙間から、堆積したフラックス層２を切り出して搬送し、搬送されたフラックス３層を、ベルトフィーダー１０の終端から、所定の案内板１４に向けて層状４に流下させ、この層状４に流下したフラックスが、自由落下せずに、案内板１４上を層状５に滑落して、走行する成型途上フープ１００ａの上向き開口部１１４に対して連続的に供給されるようにする。
【解決手段】フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程において、成型途上フープ１００ａの腔部にフラックス６を連続的に充填する際、フラックスの供給をベルトフィーダー１０にて行い、フラック供給筒１６内のフラックス層１が、自由落下せずに連続してベルトフィーダー１０に堆積しつつ流下するようにするとともに、供給筒１６下端とベルトフィーダー１０表面との隙間から、堆積したフラックス層２を切り出して搬送し、搬送されたフラックス３層を、ベルトフィーダー１０の終端から、所定の案内板１４に向けて層状４に流下させ、この層状４に流下したフラックスが、自由落下せずに、案内板１４上を層状５に滑落して、走行する成型途上フープ１００ａの上向き開口部１１４に対して連続的に供給されるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックス入り (フラックスコアード) 溶接ワイヤの製造において、この製造工程中に、走行する素材の帯鋼（以下、フープあるいは鋼帯、鋼製フープとも言う）の腔部に、フラックスを連続的に充填する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
全自動若しくは半自動溶接用のアーク溶接ワイヤには、管状の外皮帯鋼内にフラックスを充填したフラックス入りワイヤ（フラックスコアードワイヤ、ＦＣＷとも言う）が汎用されている。このＦＣＷには、本発明が対象とするフープに合わせ目（以下シームとも言う）を有するタイプと、この合わせ目のないシームレスタイプのものがある。後者のシームレスタイプのものは製造コストが高くなるため、シームを有するＦＣＷの方が汎用されている。このシームを有するＦＣＷは、後述する図４（ｂ）で示す通り、合わせ目を溶接等で接合せずに閉じている状態の溶接ワイヤを言う。以下、このシームを有するフラックス入りワイヤ（以下、ＦＣＷとも言う）
【０００３】
このフラックス入りワイヤは、一般的に、炭酸ガスシールドアーク溶接、ＭＩＧ溶接等の溶接施工方法で用いられ、０．８〜１．６ｍｍφの細径の伸線ワイヤが汎用される。
【０００４】
このような細径のフラックス入りワイヤの一般的な製造方法としては、詳細は後述する図４（ａ）、（ｂ）に示すように、コイル状のフープ（帯鋼）１００を巻き戻してＵ字状の帯鋼（管）１００ａに成型する工程、この走行するＵ字状のフープ１００ａに前記成型途中でフラックス１０６を充填する工程、このフラックス１０６を充填した管状成型ワイヤ１００ｂを更に伸線してコイル状の製品フラックス入りワイヤに巻き取る工程、の各工程を同一のラインにて記載順に連続して行なうものである。これらの工程は、例えば特許文献１、２などに開示されている。
【０００５】
ここで、前記走行するＵ字状のフープ（鞘管）１００ａに、その成型途中でフラックス１０６を充填する従来の一般的な方法は、図５に示す通りである。
【０００６】
図５において、フラックス１０６は、走行するＵ字状のフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、このフープ１００ａの上方位置および走行方向に対する横方向（直角方向）から、ベルトフィーダー１０にて連続的に供給される。ベルトフィーダー１０はＵ字状のフープ１００ａの上方位置を終端として回動する。このベルトフィーダー１０の上流側でかつ上方側には、図示しないフラックス供給用ホッパーから、フラックスがベルトフィーダー１０の表面である、走行するベルト１１の表面に向けて流下、堆積される。
【０００７】
ベルト１１上に堆積し、フープ１００ａに向けて、搬送されたフラックス層１０６ａは、ベルトフィーダー終端（ベルト１１の終端）１１ａから、前記走行するフープの上向き開口部１１４に向かって自由流下する。そして、図４（ｂ）に示すＣのフープ１００ａのように、フープ（帯鋼）腔部にフラックス１０６を連続的に所定量充填していく。
【０００８】
この際に、フラックスをフープ１００ａの長手方向に亙って均一に投入しなければならない。このために、フラックスの供給装置の改善、フラックス供給の制御方法などが従来から提案されている。これらの例として特許文献３、４などがある。特許文献３は、ベルト式のフラックス供給装置において、フラックス落下地点側のローラ直径が６ｍｍ以下、かつ、ベルトの全厚みが１ｍｍ以下であり、ベルトの材質がポリテトラフルオロエチレンかまたはそれがコーティングされていることを特徴とする。
【０００９】
また、特許文献４は、フラックス投入位置よりライン上流側に設定した帯鋼の質量測定点において質量および走行速度を求めておき、フラックス投入量調整所要時間と帯鋼が前記測定点から、フラックス投入点に至るまでの所用時間に基づいて、帯鋼質量の測定開始からフラックスの投入調整指令発信までの応答時間を制御する。また、これととともに、フラックス性状によって定まる粉体係数をフラックス切り出し装置に入力して、切り出し量を調整している。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１０９１９０号公報
【特許文献２】特許３９５９３８０号公報
【特許文献３】特開平３−５２７９７公報
【特許文献４】特開昭６０−１４５２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながらこれら従来のフラックス供給装置、フラックス供給の制御方法を用いても、前記した細径のフラックス入りワイヤの連続製造工程では、フラックス入りワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることが難しい。前記した細径のフラックス入りワイヤの連続製造工程では、フラックスを充填する工程は別個の独立した工程ではなく、前記した連続する一連の製造工程途中で行われる。しかも、この連続する製造工程上を走行するフープの速度は、生産効率を考慮して比較的速く、また、フラックスが充填されるフープも、前記した通り比較的細径であり、フープの上向き開口部１１４の幅も狭い。
【００１２】
このような条件下で、前記した方法にて、走行する鋼製フープの長手方向に対して、均一にフラックスを連続的に充填していくことは、前記した通り、非常に難しい技術となる。このため、図６に模式的に示すように、図の左右方向の矢印で示すフープ１００ａの長手方向に不均一に、フラックスが充填されてしまいがちである。この結果、製品になった時の、フラックス入りワイヤ１１０の、長手方向におけるフラックス充填率（単位長さ当たりのワイヤ全重量に対するフラックスの重量％、フラックス率とも言う）が不均一となりやすい。
【００１３】
そして、この不均一性が極端となった場合には、フラックス入りワイヤ１１０に、フラックスの無い部分や、フラックス充填率が基準値に満たない低い部分が発生することとなる。この傾向や確率は、前記連続する製造工程上のフープの走行速度が速くなるほど、また、フラックスが充填されるフープが細径あるいは小径となるほど高くなる。
【００１４】
図７は、前記図６のフープ１００ａを伸線したフラックス入りワイヤを、断面図（長手方向の縦断面）で模式的に示している。図７から、図の左右方向の矢印で示す、フラックス入りワイヤ１１０の長手方向におけるフラックス充填率が不均一となった場合、外皮であるフープの肉厚やフラックス入りワイヤ１１０の径も不均一となっていることが分かる。これは、フラックス充填後のワイヤ（フープ）は、ワイヤ外径側を規制されつつ伸線（線引き）されることから、フープが内径側に膨出しようとする傾向があることに起因する。即ち、充填されたフラックス量が少ない場合には、膨出に障害となるフラックス量が少ないため、外皮であるフープの肉厚が厚くなる。また逆に、フラックス量が多い場合には、外皮であるフープが厚くなろうとしても、フラックスが障害となってそれを果たすことができず、外皮であるフープの肉厚が薄くなる。
【００１５】
このような異常乃至非定常部分、即ち、フラックスが少なすぎるか無いような部分、あるいはフラックス入りワイヤの径が不均一な部分は、要求される高い形状精度、あるいは溶接品質にも、大きな悪影響を及ぼす。このため、実際のフラックス入りワイヤの製造工程でも、このような異常乃至非定常部分を検出し、製品として混入しないように排除する必要がある。それゆえ、フラックス入りワイヤ製造のインラインにて、フラックス入りワイヤを走行させながら、電磁誘導現象を利用して、このような異常乃至非定常部分を連続して検出するフラックス充填率測定装置が、例えば特公平４−１５９０４号公報や特許第３５５３７６１号公報などで提案されているほどである。
【００１６】
したがって、前記した細径のフラックス入りワイヤの連続製造工程では、フープの走行速度を、生産効率を考慮して比較的速くしても、また、フラックスが充填されるフープ（ワイヤ）が比較的細径となっても、フラックス入りワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることができる、フラックスの充填方法が特に重要となる。
【００１７】
本発明は、この様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、走行するフープの走行速度が速くても、また細径となっても、フープの腔部にフラックスを連続的かつ均一に充填できる、フラックス入り溶接ワイヤの製造におけるフラックス充填方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この目的を達成するために、本発明フラックスの充填方法の要旨は、コイル状のフープを巻き戻して管状に成型する工程、走行する前記フープへ前記成型途中でフラックスを充填する工程、このフラックスを充填した管状成型ワイヤを更に伸線してコイル状に巻き取る工程、の各工程を同一のラインにて記載順に連続して行なう、フラックス入り溶接ワイヤの製造工程において、前記フープの腔部に前記フラックスを充填する方法であって、以下のａ〜ｇの要件を有することである。
ａ．Ｕ字状断面に成型されて走行する前記フープの上向き開口部に対して、そのフープの上方位置および走行方向に対する横方向から前記フラックスを連続的に供給する。
ｂ．このフラックスの供給を前記フープの上方位置を終端として回動するベルトフィーダーにて行う。
ｃ．このベルトフィーダーの上流側でかつ上方側に、前記フラックス供給用ホッパーを設け、このホッパー下部に設けた供給筒を介して、前記フラックスをこのベルトフィーダー表面に向けて連続的に流下させる。
ｄ．この供給筒下端を前記ベルトフィーダー表面に近接させて設け、この供給筒内のフラックス層が、自由落下せずに、ベルトフィーダー表面に連続して堆積しつつ流下するようにするとともに、この堆積したフラックス層が前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間から切り出され、前記フープに向けて搬送されるようにする。
ｅ．前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間が、ベルトフィーダー表面に堆積して前記フープに向けて搬送されるフラックス層の厚みとなり、かつ、この搬送されるフラックス層の幅が前記供給筒の内径とほぼ同じとなるように、前記供給筒内を流下するフラックス量と、前記ベルトフィーダーの搬送速度とを調整する。
ｆ．前記フラックスの案内板を、前記ベルトフィーダー終端の下方側で、このベルトフィーダー終端から流下するフラックスの経路を遮るように、前記走行するフープの上向き開口部に向かって設ける。
ｇ．前記ベルトフィーダー上を搬送されたフラックスを前記ベルトフィーダー終端から前記案内板に向けて層状に流下させ、この層状に流下したフラックスが、自由落下せずに、前記案内板上を層状に滑落して、前記走行するフープの上向き開口部に対して連続的に供給されるようにし、前記フープの腔部に前記フラックスを連続的に所定量充填する。
【００１９】
ここで、前記フラックスの充填方法は、１．６ｍｍφ以下の細径フラックス入り溶接ワイヤに適用されることが、特に好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、前記した要旨のうち、特に、前記ｄ〜ｇの特徴的な要件を組み合わせることで、フープの走行速度を比較的速くしても、フラックスが充填されるフープ（ワイヤ）が比較的細径となっても、フラックス入りワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることができる。
【００２１】
このため、細径のフラックス入りワイヤのフラックス充填率を均一とした上で、比較的速い走行速度でのフラックス入りワイヤの連続製造が可能となり、フラックス入りワイヤの品質向上や品質保証と、歩留りや生産効率の向上との両方に多大の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明フラックスの充填方法の一実施態様を示す斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明フラックスの充填方法の他の実施態様を示す要部側面図である。
【図４】図４（ａ) はシーム有りフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程を示す説明図、図４（ｂ）は図４（ａ) の各成型工程におけるフープの断面形状を示す説明図である。
【図５】従来のフラックスの充填方法の実施態様を示す側面図である。
【図６】従来のフラックスの充填方法によるフープ長手方向のフラックス充填状況を示す断面図である。
【図７】従来のフラックスの充填方法による溶接ワイヤ長手方向のフラックス充填状況を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
先ず、本発明フラックスの充填方法の実施形態を、図１〜３を用いて、以下に説明する。図１は、後述する図４（ａ）のフラックス入りワイヤの製造工程の中の、フラックスの充填方法の態様を示す斜視図である。図２はこの図１の側面図である。図３はフラックスの充填方法の他の態様を示す部分側面図である。
【００２４】
（前提条件）
本発明は、フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程において、走行する前記フープへ成型途中でフラックスを充填することを前提とするが、このフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程自体の詳細は後述する。したがって、本発明フラックスの充填方法の前提となる前記ａ〜ｃの要件から順に説明する。
【００２５】
前記ａ〜ｃの要件：
図１、２において、１００ａは、図１の矢印方向（図の左から右）へ走行する、Ｕ字状断面に成型された、成型途中のフープである。１０はベルトフィーダーであり、フープ１００ａの上方位置を終端として、この終端側の小径ロール１２と、図の右側の始端側の大径ロール１３とによって、フープ１００ａの方向へ向けて、ベルト１１を回動させている。このベルトフィーダー１０によって、フープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、このフープ１００ａの上方位置および走行方向に対する横方向から、フラックス３、４、５を連続的に供給する。
【００２６】
ベルトフィーダー１０の上流側でかつ上方側には、フラックス供給用ホッパー１７を設け、フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程に見合った供給量のフラックスを常時貯留する。そして、このホッパー１７の下部に設けた供給筒１６を介して、フラックス１を、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に向けて、連続的に流下させる。
【００２７】
なお、フープ１００ａへ供給されるフラックス６（１０６）の水分を少なくするために、予めオフライン (事前のバッチ処理) でフラックスを乾燥させる、あるいは、フラックス供給用ホッパー１７内などで、供給 (内包) 前のフラックスを加熱、乾燥させることが好ましい。溶接ワイヤの水素含有量が高い場合、溶接部には水素に起因する気孔が多量に発生し、溶接欠陥となる。したがって、ソリッドワイヤに比べて、溶接ビード形状や溶接能率性が優れるフラックス入り溶接ワイヤにとって、水素含有量が低いことが重要な品質特性となる。この点で、予めフラックス中の水分量を（５００ｐｐｍ以下）に少なく制御することが好ましい。
【００２８】
（特徴的要件）
フラックスのフープへの搬送：
以上のように、フラックス１をベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に向けて、連続的に流下させるに際して、前記ｄの要件のように、また、特に図２に示すように、この供給筒１６下端をベルトフィーダー１０表面に近接させて設ける。これによって、この供給筒１６内のフラックス層１が、自由落下せずに、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に、フラックス層２として、連続して堆積しつつ流下する（切り出される）ようにする。そして、これとともに、この堆積したフラックス層２が前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間Ｃ１から切り出され、厚みｔや密度が一定とされたフラックス層３としてフープ１００ａに向けて搬送されるようにする。
【００２９】
言い換えると、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に堆積した、フラックス層２は、順次フープ１００ａに向けて移動し、供給筒１６下端によって仕切られ、これと接触しながら切り出されて、厚みｔや密度が一定とされたフラックス層３とされる。そして、この搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度が均一でなければ、走行するフープ１００ａへのフラックス供給量が一定とならない。このため、１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることができない。
【００３０】
供給筒とベルトフィーダーとの隙間Ｃ１：
供給筒１６下端とベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面とを近接させる際の互いの隙間（近接させる距離）Ｃ１は、搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度を均一とするために重要である。このＣ１は、この供給筒１６内のフラックス層１が、自由落下せずに、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に連続して堆積しつつ流下できる大きさとする。この隙間Ｃ１が大きすぎると、供給筒１６内のフラックス層１が自由落下し、堆積したフラックス層２を含め、フープ１００ａへ向けてベルトフィーダー１０（ベルト１１）上を搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度を均一にできない。一方、この隙間Ｃ１が小さすぎると、供給筒１６内のフラックス層１や堆積したフラックス層２が供給筒１６内で目詰まりを起こす可能性がある。
【００３１】
このＣ１は、フープ１００ａの径や走行速度（フラックス入り溶接ワイヤの連続製造ライン速度）に応じた、フラックス入りワイヤの長手方向におけるフラックス充填率の均一性に影響する、フラックス供給側の種々の条件によって定まる。即ち、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）の走行速度ｖや、供給筒１６内のフラックス高さｈ１や内径Ｄ１によって定まるフラックス充填量（フラックス重量）、そして、搬送されるフラックス層３の厚みｔ（堆積したフラックス層２の供給筒１６下端との接触によって定まる）などの選択によって定まる。また、これらの条件は、前記フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程の仕様や条件によって大きく異なる。ただ、このＣ１は、後述するフラックス層の厚みｔとなるため、フラックス層の厚みｔと同じく、１０ｍｍ以下の範囲の数値から選択される。
【００３２】
供給筒１６内のフラックス高さｈ１：
また、前記供給筒１６内のフラックス高さｈ１なども、前記した通り、搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度に影響する。このため、このフラックス高さｈ１を一定範囲内にすることが好ましく、このための制御として、供給筒１６を透明なプラスチック製として、供給筒１６内のフラックスの流動やフラックス高さを外部から見れる状態にすることが好ましい。これによって、光学センサーなどのセンサーを用いるか、目視によって、外部から供給筒１６内のフラックス高さｈ１を監視、調整し、フラックス充填量（フラックス重量）を正確に制御することが可能となる。
【００３３】
フラックス層３の厚みｔ：
前記した、供給筒１６下端とベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面とを近接させることによって、この堆積し、移動するフラックス層２が供給筒１６下端と接触しながら切り出され、厚みｔを有するフラックス層３として、フープ１００ａに向けて搬送されるようになる。即ち、供給筒１６下端がフラックス層３の上部の、余剰な厚み箇所のフラックスをせき止めて、不足する厚み箇所へフラックスを供給する、堰の役割を果たし、厚みｔや密度を均一化させる役割を果たす。このため、この隙間（近接距離）Ｃ１が、フープ１００ａに向けて搬送されるフラックス層３の厚みｔとなる。また、この搬送されるフラックス層３の幅Ｄ２（図１に示す）が、供給筒の内径Ｄ１とほぼ同じとなることが保証される。
【００３４】
このようにするためには、勿論、この他に、供給筒１６のフラックス高さｈ１や内径Ｄ１によって定まる、供給筒１６内を流下するフラックス１の量（フラックス充填量、フラックス重量）と、ベルトフィーダー１０の搬送速度ｖとを調整する必要がある。
【００３５】
ただ、１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程において、走行するフープ１００ａへのフラックス供給量は、そんなに多量となることはなく、自ずと限られる。この点で、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に堆積してフープ１００ａに向けて搬送される、前記フラックス層の厚みｔは１０ｍｍの厚みを超えて大きくなる必要は無い。したがって、前記フラックス層の厚みｔや前記隙間（近接距離）Ｃ１は、この１０ｍｍ以下の範囲の数値から選択される。
【００３６】
フラックスのフープへの供給：
以上のように、ベルトフィーダー１０によって搬送されたフラックス層３は、ベルトフィーダー１０の終端１１ａから、その下方側で走行するフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、フープ１００ａの走行方向（図１の矢印で示す）に対する横向きに（横方向から）、連続的に供給される。
【００３７】
この際、前記ｆの要件のように、フラックスの案内板１４を設ける。案内板１４は、図１、２に示すように、ベルトフィーダー終端１１ａの下方側で、このベルトフィーダー終端１１ａから流下するフラックス４の流下経路を遮るように、走行するフープ１００ａの上向き開口部１１４に向かって設ける。なお、図２の１５は、案内板１４に対向してフープ１００ａを挟んだ反対側に設けた、フラックス飛散防止用の遮蔽板（衝立）である。
【００３８】
この案内板１４に向けて、前記ｇの要件のように、搬送されたフラックス層３をベルトフィーダー終端１１ａから先ず、フラックス層４のように層状に流下させる。このように、案内板１４に向けて層状に流下させるためには、ベルトフィーダー終端１１ａから案内板１４のフラックス層４の衝突面までの距離ｄ１と高さｈ２、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θ、そしてベルトフィーダー１０（ベルト１１）の走行速度（フラックス層３の搬送速度）ｖを互いにバランスさせて調整する。
【００３９】
なお、このようなフラックスの「層状」という表現は、微細なフラックス粒子同士が互いに適当な間隔を有し、フラックスの流動性が良好であることを意味する。即ち、これらフラックスの流れが部分的に滞ったり、偏ったりすることなく、流れの幅方向や流れ方向が均一な厚みや密度で、いわゆるさらさら流れるように流動する、流下する、滑落する状態を言う。
【００４０】
ベルトフィーダー１０の走行速度（フラックス層３の搬送速度）ｖ：
ベルトフィーダー１０の走行速度ｖは、前記した通り、搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度の均一性にも影響する。そして、案内板１４の衝突面に向けて、フラックス層４のように層状に流下させることや、衝突したフラックスが、自由落下せずに、案内板１４上をフラックス層５のように層状に滑落することにも影響する。
【００４１】
この走行速度ｖが速すぎると、前記供給筒１６下端とベルトフィーダー１０表面との隙間Ｃ１の近接化効果が発揮されずに、ベルトフィーダー１０上を搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度を均一にできない。また、案内板１４へのフラックスの衝突速度が増して、前記した案内板１４に衝突する、あるいは衝突したフラックス層４やフラックス層５などの層状の流下や層状の滑落が困難となる。
【００４２】
一方、この走行速度ｖが遅すぎると、供給筒１６内のフラックス層１や堆積したフラックス層３が供給筒１６内で目詰まりを起こやすくなる。また、搬送されたフラックス層３の、ベルトフィーダー終端１１ａでの、フラックスの流動性が悪くなり、ひび割れや塊状化による、均一な層状ではなく、塊状でも脱落（自由落下）現象が生じやすくなる。したがって、前記した、安定的にフラックスの切出し、供給可能な走行速度ｖは、１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程においては、前記フラックス層の厚みｔや前記隙間（近接距離）Ｃ１の１０ｍｍ以下の範囲の数値に応じて、０．５〜１０ｍ／ｍｉｎの範囲の数値から選択される。
【００４３】
案内板１４上のフラックス層５の層状滑落：
更に、案内板１４の衝突面に層状に流下したフラックスが、この衝突面から飛散して、自由落下せずに、案内板１４上をフラックス層５のように層状に滑落して、走行するフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して連続的に供給されるようにする。このためには、前記した通り、ベルトフィーダー終端１１ａから案内板１４のフラックス層４の衝突面までの距離ｄ１と高さｈ２、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θ、そしてベルトフィーダー１０（ベルト１１）の走行速度（フラックス層３の搬送速度）ｖを互いにバランスさせて調整する。
【００４４】
また、これらのバランスは案内板１４とフラックス層４との接触長さにも影響する。フラックス層５のように案内板１４上を層状に滑落させるためには、この接触長さを比較的長くすることが好ましい。１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程においては、案内板１４とフラックス層４との接触長さが５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４５】
この点で、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θは、案内板１４の衝突面におけるフラックス層４の、前記接触長さを調整するためにも重要となる。案内板１４とフラックス層４との接触長さを５ｍｍ以上とするためには、衝突面角度θは４０〜９０度の範囲から選択することが好ましい。但し、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θは、図２のθ１のように、案内板１４の上側と下側とで同じとしても良く、図３に要部のみを示すように、案内板１４の上側をθ２と角度をつけ、下側でほぼ垂直とするあるいは前記θ２よりも角度を大きくするなど、調整しても良い。
【００４６】
以上説明したフラックスの安定切り出し、供給の要件は、好ましい要件や数値範囲を含めて、机上の設計だけでなく、実際の、フラックス層１、２の流下、堆積状態、搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度の均一さ、フラックス層４、５の流動状態などを見ながら、試行しつつ、調整、決定することが必要である。言い換えると、実際に試行して調節しないと、フラックス層６（１０６）を、走行するフープ１００ａの腔部に、フープ１００ａの長手方向に亙って、連続的に所定量、均一充填することができない。
【００４７】
フープ１００ａへのフラックス１０６ の充填率：
Ｕ字状成型フープ１００ａへのフラックス６（１０６ ）の充填率 (見かけ空隙率: ζ) はフラックスの嵩密度をρ（ｇ／ｃｍ3 ）、成型工程のＥ時点でのフラックスが満たすべき内部空間面積をσ（ｃｍ2 ）、Ｅ時点でのフープ走行速度λ（ｃｍ／分）、フラックス供給装置１０５ からのフラックス投入量をκ（ｇ／分）とするとき、ζ(%) ＝［１−（κρ／σλ］×１００で表現される。
【００４８】
この見かけ空隙率ζは、好ましくは以下の観点から選択される。フラックスの充填率が多過ぎ、見かけ空隙率ζが小さすぎると、後続の成型工程や伸線工程において、断線が生じやすい。また、比較的遅い伸線速度でＦＣＷに伸線できたとしても、溶接時のＦＣＷ送給時に、シーム部分１１４ からフラックス１０６ の吹きこぼれが生じやすく、送給性を低下させる。逆に、フラックス１０６ の充填率が少な過ぎ、見かけ空隙率ζが大きすぎると、伸線加工中にフラックス１０６ が移動して、ワイヤ長手方向のフラックス率が変動し、溶接品質特性が低下する。従って、好ましい見かけ空隙率ζは５〜１０％であり、この範囲であれば、ワイヤ長手方向についてのフラックス充填率の変動が少なく、良好な品質特性のフラックス入り溶接ワイヤを製造することができる。
【００４９】
従来のフラックス充填方法：
このような本発明のフラックス充填方法に対して、従来の一般的なフラックス充填方法では、前記図５のように、走行するＵ字状のフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、ベルトフィーダー１の終端１１ａから、搬送されたフラックス層１０６ａを、自由落下させている。このため、本発明の前記ａ〜ｃの前提的な要件は満足しているものの、本発明の前記ｄ〜ｇの特徴的な要件は満足してい。本発明の前記ｄ〜ｇの特徴的な要件は、全て満足しなければ、１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることができない意味を持つ。
即ち、従来のフラックス充填方法は、前記ｄのフラックス層のベルトフィーダー表面への連続的な堆積、流下、あるいは切り出し、前記ｅのフラックス層の厚みと幅の規定、前記ｆのフラックスの案内板、前記ｇのフラックスの案内板への層状流下と案内板上の層状滑落などの、全てか一部の要件を行っていない。このため、前記図６で示したように、図の左右方向の矢印で示すフープ１００ａの長手方向に、必然的に、不均一にフラックスが充填されてしまう。言い換えると、不連続な波のような状態で長手方向に不均一にフラックスが充填されてしまう。この結果、前記図７で示したように、製品になった時の、フラックス入り溶接ワイヤ１１０の、長手方向におけるフラックス充填率や外皮であるフープの肉厚あるいは外径が不均一となりやすい。また、外皮であるフープの伸びもフラックスの充填率によって変化し、フラックス入り溶接ワイヤ１１０の長手方向の伸びなどの機械的な性質が不均一化する。
【００５０】
フラックス入りワイヤの連続製造工程：
次ぎに、図４を用いて、本発明の前提となるフラックス入りワイヤの連続製造工程を以下に説明する。図４（ａ）はフラックス入りワイヤの製造工程の概略を示す、一部を平面図とした説明図である。また、図４（ｂ）は、この図４（ａ）の各成型工程におけるフープの断面形状を示す説明図である。
【００５１】
（洗浄脱脂工程)
図４（ａ）において、図示しない巻き戻し機により巻き戻されたコイル状のフープ１００は、先ず、洗浄脱脂工程１０２によって予め洗浄脱脂される。広幅の素材鋼板などを、１．６ｍｍφ以下の細径フラックス入り溶接ワイヤ用の、狭幅のフープ１００にスリットする際には、フープ１００の表面に加工油や汚れが付着する。このようなフープ１００表面の加工油や汚れは、少量でも溶接時のアーク不安定や、気孔などの溶接欠陥の原因となる水素源となりうるため、溶接ワイヤ品質上、予めこの洗浄脱脂工程１０２において除去しておく必要がある。
【００５２】
(フープ)
フープの板厚ｔと幅Ｗとは、１．６ｍｍφ以下である製品ＦＣＷの線径によって定まるが、フープの厚みｔに対するフープの幅Ｗの比ｔ／Ｗを０．０６〜０．１２の範囲とすることが好ましい。このｔ／Ｗが小さ過ぎると、フープやワイヤがフラックスを充填した状態で、製造工程における成型や伸線の加工に耐える強度を保持できなくなり、断線しやすくなる。また、ワイヤ送給性も低下する。一方、逆に、このｔ／Ｗが大き過ぎると、ワイヤ伸線工程における加工度が上がり過ぎる。このため加工熱によるフラックスの酸化や粉化などの化学的あるいは物理的な変質が進むため、水分量が増加したり、断線が多発しやすくなる。
【００５３】
(潤滑剤)
図４（ａ）において、洗浄脱脂後のフープ１００は、潤滑剤塗布工程１０３ａにおいて、フープ１００のＦＣＷ表面 (ワイヤ表面) となる面のみに、非水素系の前記潤滑剤または防錆油を微量塗布される。この後、フープの成型工程、Ｕ字状フープから管状ワイヤへの成型工程、伸線工程、の各工程においては、硫黄系の極圧剤を含む伸線潤滑剤を用いる。この伸線潤滑剤としては、公知の、非水素系の潤滑剤としての硫黄系の極圧剤を含む潤滑剤、硫黄系の極圧性固体を成分として水を溶媒とする湿式潤滑剤、硫黄系の極圧性固体が主成分で少量の油分を含有する油式潤滑剤、などを適宜選択して用いる。
【００５４】
(成型)
このように潤滑剤が塗布されたフープ１００は、図４（ｂ）のＡに示す平板状の断面形状から、Ｂに示すＵ字状断面のフープ１００ａへと、成型ローラ列 (群) １０４ａにて成型される。図４（ａ）の成型ローラ列 (群) １０４ａは、２個の成型ローラが直列配置された例を示している。この成型工程に配置される成型ローラの個数は、フープ１００の幅や厚み、あるいは硬度などの成型条件に応じて適宜選択される。
【００５５】
(フラックス充填)
Ｕ字状断面に成型されたフープ１００ａは、前記図１、２を用いて説明したフラックス供給装置１０５からフラックス１０６の供給を受け、図４（ｂ）のＣに示すように、フープ１ａのＵ字状空間内に、前記一定の内部充填率 (空隙率) を有した上でフラックス１０６が充填 (内包) される。
【００５６】
このようにフラックス１０６ が充填されたＵ字状成型フープ１００ａは、次いで図４（ｂ）のＤに示す管状のワイヤ１００ｂへと、更に成型ローラ列１０４ｂにて成型される。この成型ローラ列１０４ｂの条件は、前記した成型ローラ列１０４ａと同様である。管状のワイヤ１００ｂは、フープの幅方向の両端が近接し合う空隙部分= シーム１１４をワイヤ１００ｂの長手方向に渡って有している。このシーム１１４は、後続する伸線工程によって、ワイヤ１００ｂがワイヤ１００ｃ、１００ｄと縮径されても、空隙部分としてなお存在する。具体的には、図４（ｂ）のワイヤ１００ｃ（あるいはＥ）からの引き出し線で拡大して示すバット (突き合わせ) タイプの断面１１４ａであって、フープの幅方向の両端が突き合わされていたとしても、シーム１１４は存在する。また、他の態様として、同じく図４（ｂ）のワイヤ１００ｃ（あるいはＥ）からの引き出し線で拡大して示す、ラップ (重ね) タイプの断面１１４ｂであって、フープの幅方向の両端が重なり合っていったとしても、シーム１１４は存在する。これは製品ＦＣＷでも同様である。
【００５７】
(伸線潤滑)
成型された管状ワイヤ１００ｂは、次いで潤滑剤塗布工程１０３ｂにおいて、ワイヤ１００ｂ表面に、前記潤滑剤を塗布された後に伸線される。この潤滑剤は前記塗布工程１０３ａの潤滑剤と、同じであっても、違っていても良い。ここで、潤滑剤塗布工程は伸線前の１０３ｂだけではなく、伸線条件に応じて、伸線工程中に適宜配置して良い。
【００５８】
(ローラダイス伸線)
図４（ａ）のローラダイス伸線工程では、大別して、一次伸線工程と二次伸線工程とに分けられる。この伸線工程によって、ワイヤは、製品径または製品径に近い線径にまで縮径される。ここで、図４（ｂ）のＥからＦに示す通り、一次伸線によってワイヤはワイヤ１００ｃからワイヤ１００ｄへと縮径される。また、図４（ｂ）のＦからＧに示す通り、二次伸線によってワイヤはワイヤ１００ｄから製品径のワイヤ１００ｅへと縮径される。
【００５９】
この図４（ａ）の伸線工程は、一次伸線工程と二次伸線工程とを別の工程に分けて行なっている態様を示している。このように、伸線工程を分割するか、一次伸線工程と二次伸線工程とを同じ工程で連続的に製品径まで伸線するかは、フープの設計条件と製品ＦＣＷの設計条件、あるいは生産性などによって適宜選択される。また、一本の一次伸線工程（Ｂ）に対して、二次伸線工程（Ｃ）を複数本設ける、あるいは、複数本の一次伸線工程（Ｂ）に対して、一本の二次伸線工程（Ｃ）を設けるなども、一次伸線と二次伸線との生産性バランスによって適宜選択される。
【００６０】
一次伸線工程は、超硬材料製ローラダイス列（群）２０１〜２０６までが多段に（図４の例では６段または６群）配置されている。二次伸線工程は、超硬材料製ローラダイス列（群）４０１〜４０５までが多段に（図４の例では５段または５群）配置されている。このローラダイス列多段配置個数も、伸線条件に応じて適宜選択される。
【００６１】
図４（ａ) の一次伸線工程は前記した成型工程とインラインで連続している。そして、一次伸線後のワイヤは、一旦コイル１０６に巻回される。更に、図４（ａ) のように、このコイル１０６を巻き戻して、二次伸線工程が行なわれる。
【００６２】
二次伸線工程は、これに続く、前記潤滑剤の物理的な除去手段 (工程)１０８、塗油手段１０９とインラインで連続している。あるいは、伸線用潤滑剤塗油工程の前に、孔ダイス５０１によるスキンパス仕上げ伸線工程を挿入する場合もある。ローラダイスによる伸線以降の、仕上げ伸線工程５０１、潤滑除去工程１１５＋１０８、塗油工程１０９などの工程は、インラインにて( 同一のラインにて連続的に) 行なう。これらの工程を別工程によるオフライン処理とした場合、製品ＦＣＷ製造工程全体の生産性や生産効率が著しく低下し、ローラダイス群による高速伸線化の利点が大きく損なわれる。
【００６３】
二次伸線工程において、塗油された製品ＦＣＷは１１０として巻き取り機に巻き取られる。その上で、更に、図示しない工程で、ワイヤスプールに巻替あるいはペールパックに装填される。図４（ａ) の伸線工程において、１１１はキャプスタンであって、各々ローラダイス列の後段に配置されて、伸線されるワイヤを円滑にガイドして、連続的で高速の伸線を保障する。
【００６４】
ローラダイス (線引き装置) は、単一の小径孔中にワイヤを通す孔ダイスを用いた伸線に比して、ダイス面における潤滑層に負荷される剪断力は比較的小さく、潤滑被膜切れの問題が発生しにくい。また、伸線の潤滑を水素増加の問題がない非水素系の無機乾式潤滑剤によって行なう場合にも、孔ダイスのような、この潤滑剤の固化、目詰まりの問題が発生しない。このため連続的で高速の伸線を保障できる。
【００６５】
ローラダイスや孔ダイスは、高強度で、硬度や剛性が高く、高速の溶接用ワイヤ伸線に適した、ＷＣ基硬合金製、ＴｉＣ基超硬合金製、ＴｉＣＮ基サーメット製などの公知の超硬製（超硬材料製）からなることが好ましい。
【００６６】
孔ダイス５０１は、真円度などの形状精度をより向上させるためのスキンパス仕上げ伸線であり、選択的に施される。この孔ダイス５０１による仕上げ伸線は、前記管状成型ワイヤから製品径直前のワイヤ径までローラダイスにて伸線されたワイヤが対象となる。この製品径直前のワイヤ径とは、製品ワイヤを１とした場合の面積比で１. １以内の伸線ワイヤである。
【００６７】
ここで、図４（ｂ）のＧに示す製品径のワイヤ１００ｅの形状精度(真円度など) は、ワイヤ送給性に影響するとともに、別途、ＦＣＷ１１０をワイヤスプール１００に巻替あるいはペールパックに装填する際の作業性にも大きく影響する。このため、ローラダイス列によって伸線されたワイヤを、最終的に孔ダイス５０１によって仕上げ伸線することが好ましい。孔ダイスの伸線速度はローラダイスに比して低速であるものの、このような二次伸線ライン構成であれば、最終的に孔ダイスによって仕上げ伸線しても、伸線工程やＦＣＷ製造工程全体の高速性や連続性に対して影響を与えることは無い。孔ダイスによって仕上げ伸線した場合、ローラダイス列によって伸線されたワイヤは製品径に近い線径となり、孔ダイス仕上げ伸線後のワイヤが、最終的な製品径となる。
【００６８】
(潤滑剤除去手段)
伸線されたワイヤ１００ｅは、次いで、ワイヤ表面より前記潤滑剤を物理的な除去手段１０８によって除去される。図４（ａ) における潤滑剤除去手段１０８は、前段におけるワイヤを表面研磨および打撃する潤滑剤除去手段（図示せず）と、後段における拭い取りロールによる潤滑剤除去手段１０８（内部にロールを記載した箱型で図示）とによる、２段階でのインラインでの潤滑剤除去を想定している。前段におけるワイヤを表面研磨および打撃する潤滑剤除去手段は、走行中のワイヤを表面研磨後に、例えば、軽量な小片を走行中のワイヤ上に落下させて、ワイヤを打撃して、潤滑剤をワイヤ表面から除去する手段である。また、後段の拭い取りロールによる潤滑剤除去手段１０８は、潤滑剤を拭き取るフェルトなどを表面に設けた拭い取り（ワイパー）ロールにより、潤滑剤をワイヤ表面から除去する手段である。この他、インラインでの潤滑剤除去は、洗浄により除去する手段、ワイヤを加振するなどの他の物理的な除去手段、あるいは、これら除去手段の適宜の組み合わせにより行って良い。潤滑剤が除去されず、ワイヤ乃至ＦＣＷ表面に残留した場合には、溶接の際のアーク安定性を低下させ、溶接欠陥の要因となる。
【００６９】
(塗油手段)
表面より潤滑剤が除去されたワイヤ１００ｅは、その後、塗油手段１０９によって、ワイヤ送給性を向上させる公知の潤滑剤をワイヤ表面に塗油され、図４（ｂ）のＷに示すＦＣＷ製品とされる。ここで塗油手段１０９は、高速で搬送 (移動) 中のワイヤ表面に、図４（ｂ）に示すように、少量の潤滑剤１１３を均一に、かつ短時間で塗油する必要がある。このために、静電塗油などの強制塗油手段を用いることがワイヤのトータル水素管理の観点から好ましいが、潤滑剤を含浸したフェルトなどをワイヤに接触させて塗布する方法が一般的である。
【００７０】
以上説明した図４（ａ）の態様は、フープのＵ字状成型工程、Ｕ字状成型フープへのフラックス充填工程、Ｕ字状フープから管状ワイヤへの成型工程、管状成型ワイヤの一次伸線工程までと、二次伸線工程からワイヤ送給用潤滑剤をワイヤ表面に塗油する工程までを、各々全て同一の連続したライン (インライン) にて行なう態様を示した。ただ、ＦＣＷ製造ラインの生産効率や生産条件に応じて、一次伸線工程と二次伸線工程とを繋げ、これらを全て連続した同じインラインで行なっても良い。あるいは、一次伸線工程までの工程を更に別々に分けて行なってもよい。例えば、図４（ａ）の、管状ワイヤへの成型工程１０４ｂまでと、管状成型ワイヤの一次伸線工程とを別のラインで行なっても良い。なお、本発明において、上記各工程を順にインラインにて行なうとは、ワイヤを搬送しつつ、この搬送ワイヤに対し、連続的に上記各工程を順に行なうことを言う。
【００７１】
(仕上げ伸線後のワイヤ表面硬度)
この際、通常の軟鋼板製のフープであれば、仕上げ伸線後のワイヤ（鋼フープ）の表面を、ビッカース硬度で１７０〜２４０Ｈｖの範囲の硬度を有するようにすれば、伸線後のＦＣＷ表面の仕上がり性が確保され、摩擦係数が低くなるため、ＦＣＷのワイヤ供給性が向上する。本発明で使用するWC基超硬合金からなるローラダイスであれば、このようなビッカース硬度範囲が得やすい。ビッカース硬度で１７０Ｈｖ未満では、ＦＣＷの腰が弱くなり、ワイヤ供給性が低下する。逆に、ビッカース硬度で２４０Ｈｖを越えた場合、ＦＣＷが折れやすくなり、スプール巻きの始端( 巻き始め側) で折れるとＦＣＷの巻き替えトラブルとなる。
【００７２】
本実施態様では、仕上げ伸線を除く、伸線工程の各工程において、一貫して超硬材料製からなるローラダイスで行なっている。しかし、これら高速および連続しての伸線あるいは成型に大きく影響しない部分や工程での、超硬材料製からなるローラダイス以外の、ダイスやロール材料の使用を妨げない。
【実施例１】
【００７３】
以下に、本発明の実施例を説明する。前記図４（ａ) に示したＦＣＷ製造工程を用い、市販の軟鋼板製のフープを用い、Ｆｅ−Ｃｒとジルコンサンドを主成分として含有する成分のフラックス、硫黄系極圧剤として二流化モリブデンを含む前記潤滑剤を各々用いて、１．２ｍｍφの製品径のＦＣＷを製造した。この際、フープの幅Ｗ：１２ｍｍ、厚みｔ：０．９６ｍｍ、厚みｔと幅Ｗとの比ｔ／Ｗを０．０８として、ＦＣＷを製造した。
【００７４】
この際、Ｕ字状成型フープ１００ａへのフラックス充填は、前記図１、２に示したフラックス供給装置（図４（ａ) の１０５に該当）により、前記した好ましい条件で行った。即ち、フラックス供給筒１６の下端をベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に、１ｍｍの隙間Ｃ１だけ近接させて設け、この供給筒１６内のフラックス層１が、自由落下せずに、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に、連続して堆積しつつ流下するようにした。
【００７５】
そして、これとともに、この堆積したフラックス層２が供給筒１６下端によって仕切られ、フラックス層の厚みｔが１ｍｍで、この厚みｔや密度が均一なフラックス層３となって、フープ１００ａに向けて搬送されるようにした。この際、供給筒１６のフラックス高さｈ２や内径Ｄ１、供給筒１６内を流下するフラックス１の量、ベルトフィーダー１０の搬送速度ｖなども調整した。
【００７６】
この搬送されたフラックス層３を、ベルトフィーダー１０の終端１１ａから、その下方側で走行するフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、フラックスの案内板１４を介して、フープ１００ａの走行方向に対する横向きに連続的に供給した。この際、搬送されたフラックス層３を、案内板１４に向けて、フラックス層４のように層状に流下させるため、ベルトフィーダー終端１１ａから案内板１４のフラックス層４の衝突面までの距離ｄ１と高さｈ２、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θ、そしてベルトフィーダー１０の走行速度ｖを互いにバランスさせて調整した。また、更に、案内板１４に層状に流下したフラックスが、自由落下せずに、案内板１４上をフラックス層５のように層状に滑落して、開口部１１４に対して連続的に供給されるようにするため、前記距離ｄ１と高さｈ２、前記衝突面角度θ、そしてベルトフィーダー１０の走行速度ｖを、更に互いにバランスさせるべく調整した。
【００７７】
即ち、予め設定された前記距離ｄ１と高さｈ２に応じて、衝突面角度θは５０〜８０度の範囲で、走行速度ｖは５〜１０ｍ／ｍｉｎの範囲で、案内板１４とフラックス層４との接触長さが５ｍｍ以上となるように調整した。これらは、実際に、試行を繰り返しながら、フラックス層３、４、５の各層が前記した均一な層状となるように調整した。また、連続製造したフラックス入り溶接ワイヤのフラックス６（１０６）の充填率 (見かけ空隙率: ζ) は７％とした。
【００７８】
以上の条件下で、１．２ｍｍφの製品径のフラックス入り溶接ワイヤを連続的に製造した結果、異常乃至非定常部分、即ち、フラックスが少なすぎるか無いような部分、あるいはフラックス入りワイヤの径が不均一な部分は出なかった。この異常乃至非定常部分の検出は、図４（ａ）の一次伸線後のワイヤ１００ｄ（図４（ｂ）のＦ）に対して、巻き取る前段でインラインにて、フラックス入りワイヤを走行させながら、電磁誘導現象を利用した前記特許第３５５３７６１号公報に開示された測定検出装置により行った。
【００７９】
また。安定して伸線可能な最高の一次伸線速度は３００ｍ／ｍｉｎ、二次伸線速度は１０００ｍ／ｍｉｎが得られた。巻き取り後のＦＣＷの形状精度 (真円度) は、東京精密社製のRONDCOM3０B 真円度計にて順次測定した結果、真円度が±５μｍ未満のばらつきであった。したがって、本発明によれば、フープが高速走行しても、また細径となっても、ワイヤ長手方向に亙るフラックス充填率の変動が少なく均一で、真円度も高いフラックス入り溶接ワイヤを製造することができることが分かる。
【００８０】
また、これらＦＣＷのワイヤ供給性を評価した結果、ワイヤ供給が途切れずに円滑に行なえて良好であり、軟鋼板（１ｍｍｔ）同士の突き合わせ溶接時の溶接性について評価した結果も、一貫してアークが安定しており、溶接部に溶接欠陥も生じておらず、継手部の靱性も良好であった。このワイヤ供給性については、汎用ワイヤ供給機を用い、汎用炭酸ガスシールド溶接機へのワイヤ供給性を評価した。また、溶接性評価については、炭酸ガスシールド溶接し、溶接条件は、溶接電流: ３００Ａ、溶接電圧：３２Ｖ、溶接速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ. 、炭酸ガスシールドガス２５Ｌ／ｍｉｎ. とした。したがって、本発明によれば、伸線速度を早くできるとともに、良好な品質特性のフラックス入り溶接ワイヤを製造することができることが分かる。
【００８１】
以上の結果から、走行するフープの走行速度が速くても、また細径となっても、フープの腔部にフラックスを連続的かつ均一に充填できる、本発明の、フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程におけるフラックスの充填方法の意義が分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明によれば、走行するフープの走行速度が速くても、また細径となっても、フープの腔部にフラックスを連続的かつ均一に充填できるフラックスの充填方法を提供できる。このため、高い生産効率と品質保証とが求められる、フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程に適用されて好適である。
【符号の説明】
【００８３】
１、２、３、４、５、６：フラックス層、１０：ベルトフィーダー、１１：ベルト，１２：小径ロール、１３：大径ロール、１４：案内板、１５：遮蔽板、１６：フラックス供給筒、１７：フラックス供給用ホッパー、１００：フープ、１０２：洗浄脱脂工程、１０３ａ、１０３ｂ：潤滑剤塗布工程、１０４ａ、１０４ｂ：成型ローラ列 (群) 、１０５：フラックス供給装置、１０６：フラックス、１０７：伸線ワイヤ、１０８：潤滑剤除去手段、１０９：塗油手段、１１０：ＦＣＷ、１１１：キャプスタン、１１３：ワイヤ送給用潤滑剤、１１４：シーム、１１５：潤滑剤除去手段、５０１：孔ダイス、２０１〜２０６：ローラダイス列 (群) 、４０１〜４０５：ローラダイス列 (群)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックス入り (フラックスコアード) 溶接ワイヤの製造において、この製造工程中に、走行する素材の帯鋼（以下、フープあるいは鋼帯、鋼製フープとも言う）の腔部に、フラックスを連続的に充填する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
全自動若しくは半自動溶接用のアーク溶接ワイヤには、管状の外皮帯鋼内にフラックスを充填したフラックス入りワイヤ（フラックスコアードワイヤ、ＦＣＷとも言う）が汎用されている。このＦＣＷには、本発明が対象とするフープに合わせ目（以下シームとも言う）を有するタイプと、この合わせ目のないシームレスタイプのものがある。後者のシームレスタイプのものは製造コストが高くなるため、シームを有するＦＣＷの方が汎用されている。このシームを有するＦＣＷは、後述する図４（ｂ）で示す通り、合わせ目を溶接等で接合せずに閉じている状態の溶接ワイヤを言う。以下、このシームを有するフラックス入りワイヤ（以下、ＦＣＷとも言う）
【０００３】
このフラックス入りワイヤは、一般的に、炭酸ガスシールドアーク溶接、ＭＩＧ溶接等の溶接施工方法で用いられ、０．８〜１．６ｍｍφの細径の伸線ワイヤが汎用される。
【０００４】
このような細径のフラックス入りワイヤの一般的な製造方法としては、詳細は後述する図４（ａ）、（ｂ）に示すように、コイル状のフープ（帯鋼）１００を巻き戻してＵ字状の帯鋼（管）１００ａに成型する工程、この走行するＵ字状のフープ１００ａに前記成型途中でフラックス１０６を充填する工程、このフラックス１０６を充填した管状成型ワイヤ１００ｂを更に伸線してコイル状の製品フラックス入りワイヤに巻き取る工程、の各工程を同一のラインにて記載順に連続して行なうものである。これらの工程は、例えば特許文献１、２などに開示されている。
【０００５】
ここで、前記走行するＵ字状のフープ（鞘管）１００ａに、その成型途中でフラックス１０６を充填する従来の一般的な方法は、図５に示す通りである。
【０００６】
図５において、フラックス１０６は、走行するＵ字状のフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、このフープ１００ａの上方位置および走行方向に対する横方向（直角方向）から、ベルトフィーダー１０にて連続的に供給される。ベルトフィーダー１０はＵ字状のフープ１００ａの上方位置を終端として回動する。このベルトフィーダー１０の上流側でかつ上方側には、図示しないフラックス供給用ホッパーから、フラックスがベルトフィーダー１０の表面である、走行するベルト１１の表面に向けて流下、堆積される。
【０００７】
ベルト１１上に堆積し、フープ１００ａに向けて、搬送されたフラックス層１０６ａは、ベルトフィーダー終端（ベルト１１の終端）１１ａから、前記走行するフープの上向き開口部１１４に向かって自由流下する。そして、図４（ｂ）に示すＣのフープ１００ａのように、フープ（帯鋼）腔部にフラックス１０６を連続的に所定量充填していく。
【０００８】
この際に、フラックスをフープ１００ａの長手方向に亙って均一に投入しなければならない。このために、フラックスの供給装置の改善、フラックス供給の制御方法などが従来から提案されている。これらの例として特許文献３、４などがある。特許文献３は、ベルト式のフラックス供給装置において、フラックス落下地点側のローラ直径が６ｍｍ以下、かつ、ベルトの全厚みが１ｍｍ以下であり、ベルトの材質がポリテトラフルオロエチレンかまたはそれがコーティングされていることを特徴とする。
【０００９】
また、特許文献４は、フラックス投入位置よりライン上流側に設定した帯鋼の質量測定点において質量および走行速度を求めておき、フラックス投入量調整所要時間と帯鋼が前記測定点から、フラックス投入点に至るまでの所用時間に基づいて、帯鋼質量の測定開始からフラックスの投入調整指令発信までの応答時間を制御する。また、これととともに、フラックス性状によって定まる粉体係数をフラックス切り出し装置に入力して、切り出し量を調整している。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１０９１９０号公報
【特許文献２】特許３９５９３８０号公報
【特許文献３】特開平３−５２７９７公報
【特許文献４】特開昭６０−１４５２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながらこれら従来のフラックス供給装置、フラックス供給の制御方法を用いても、前記した細径のフラックス入りワイヤの連続製造工程では、フラックス入りワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることが難しい。前記した細径のフラックス入りワイヤの連続製造工程では、フラックスを充填する工程は別個の独立した工程ではなく、前記した連続する一連の製造工程途中で行われる。しかも、この連続する製造工程上を走行するフープの速度は、生産効率を考慮して比較的速く、また、フラックスが充填されるフープも、前記した通り比較的細径であり、フープの上向き開口部１１４の幅も狭い。
【００１２】
このような条件下で、前記した方法にて、走行する鋼製フープの長手方向に対して、均一にフラックスを連続的に充填していくことは、前記した通り、非常に難しい技術となる。このため、図６に模式的に示すように、図の左右方向の矢印で示すフープ１００ａの長手方向に不均一に、フラックスが充填されてしまいがちである。この結果、製品になった時の、フラックス入りワイヤ１１０の、長手方向におけるフラックス充填率（単位長さ当たりのワイヤ全重量に対するフラックスの重量％、フラックス率とも言う）が不均一となりやすい。
【００１３】
そして、この不均一性が極端となった場合には、フラックス入りワイヤ１１０に、フラックスの無い部分や、フラックス充填率が基準値に満たない低い部分が発生することとなる。この傾向や確率は、前記連続する製造工程上のフープの走行速度が速くなるほど、また、フラックスが充填されるフープが細径あるいは小径となるほど高くなる。
【００１４】
図７は、前記図６のフープ１００ａを伸線したフラックス入りワイヤを、断面図（長手方向の縦断面）で模式的に示している。図７から、図の左右方向の矢印で示す、フラックス入りワイヤ１１０の長手方向におけるフラックス充填率が不均一となった場合、外皮であるフープの肉厚やフラックス入りワイヤ１１０の径も不均一となっていることが分かる。これは、フラックス充填後のワイヤ（フープ）は、ワイヤ外径側を規制されつつ伸線（線引き）されることから、フープが内径側に膨出しようとする傾向があることに起因する。即ち、充填されたフラックス量が少ない場合には、膨出に障害となるフラックス量が少ないため、外皮であるフープの肉厚が厚くなる。また逆に、フラックス量が多い場合には、外皮であるフープが厚くなろうとしても、フラックスが障害となってそれを果たすことができず、外皮であるフープの肉厚が薄くなる。
【００１５】
このような異常乃至非定常部分、即ち、フラックスが少なすぎるか無いような部分、あるいはフラックス入りワイヤの径が不均一な部分は、要求される高い形状精度、あるいは溶接品質にも、大きな悪影響を及ぼす。このため、実際のフラックス入りワイヤの製造工程でも、このような異常乃至非定常部分を検出し、製品として混入しないように排除する必要がある。それゆえ、フラックス入りワイヤ製造のインラインにて、フラックス入りワイヤを走行させながら、電磁誘導現象を利用して、このような異常乃至非定常部分を連続して検出するフラックス充填率測定装置が、例えば特公平４−１５９０４号公報や特許第３５５３７６１号公報などで提案されているほどである。
【００１６】
したがって、前記した細径のフラックス入りワイヤの連続製造工程では、フープの走行速度を、生産効率を考慮して比較的速くしても、また、フラックスが充填されるフープ（ワイヤ）が比較的細径となっても、フラックス入りワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることができる、フラックスの充填方法が特に重要となる。
【００１７】
本発明は、この様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、走行するフープの走行速度が速くても、また細径となっても、フープの腔部にフラックスを連続的かつ均一に充填できる、フラックス入り溶接ワイヤの製造におけるフラックス充填方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この目的を達成するために、本発明フラックスの充填方法の要旨は、コイル状のフープを巻き戻して管状に成型する工程、走行する前記フープへ前記成型途中でフラックスを充填する工程、このフラックスを充填した管状成型ワイヤを更に伸線してコイル状に巻き取る工程、の各工程を同一のラインにて記載順に連続して行なう、フラックス入り溶接ワイヤの製造工程において、前記フープの腔部に前記フラックスを充填する方法であって、以下のａ〜ｇの要件を有することである。
ａ．Ｕ字状断面に成型されて走行する前記フープの上向き開口部に対して、そのフープの上方位置および走行方向に対する横方向から前記フラックスを連続的に供給する。
ｂ．このフラックスの供給を前記フープの上方位置を終端として回動するベルトフィーダーにて行う。
ｃ．このベルトフィーダーの上流側でかつ上方側に、前記フラックス供給用ホッパーを設け、このホッパー下部に設けた供給筒を介して、前記フラックスをこのベルトフィーダー表面に向けて連続的に流下させる。
ｄ．この供給筒下端を前記ベルトフィーダー表面に近接させて設け、この供給筒内のフラックス層が、自由落下せずに、ベルトフィーダー表面に連続して堆積しつつ流下するようにするとともに、この堆積したフラックス層が前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間から切り出され、前記フープに向けて搬送されるようにする。
ｅ．前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間が、ベルトフィーダー表面に堆積して前記フープに向けて搬送されるフラックス層の厚みとなり、かつ、この搬送されるフラックス層の幅が前記供給筒の内径とほぼ同じとなるように、前記供給筒内を流下するフラックス量と、前記ベルトフィーダーの搬送速度とを調整する。
ｆ．前記フラックスの案内板を、前記ベルトフィーダー終端の下方側で、このベルトフィーダー終端から流下するフラックスの経路を遮るように、前記走行するフープの上向き開口部に向かって設ける。
ｇ．前記ベルトフィーダー上を搬送されたフラックスを前記ベルトフィーダー終端から前記案内板に向けて層状に流下させ、この層状に流下したフラックスが、自由落下せずに、前記案内板上を層状に滑落して、前記走行するフープの上向き開口部に対して連続的に供給されるようにし、前記フープの腔部に前記フラックスを連続的に所定量充填する。
【００１９】
ここで、前記フラックスの充填方法は、１．６ｍｍφ以下の細径フラックス入り溶接ワイヤに適用されることが、特に好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、前記した要旨のうち、特に、前記ｄ〜ｇの特徴的な要件を組み合わせることで、フープの走行速度を比較的速くしても、フラックスが充填されるフープ（ワイヤ）が比較的細径となっても、フラックス入りワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることができる。
【００２１】
このため、細径のフラックス入りワイヤのフラックス充填率を均一とした上で、比較的速い走行速度でのフラックス入りワイヤの連続製造が可能となり、フラックス入りワイヤの品質向上や品質保証と、歩留りや生産効率の向上との両方に多大の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明フラックスの充填方法の一実施態様を示す斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明フラックスの充填方法の他の実施態様を示す要部側面図である。
【図４】図４（ａ) はシーム有りフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程を示す説明図、図４（ｂ）は図４（ａ) の各成型工程におけるフープの断面形状を示す説明図である。
【図５】従来のフラックスの充填方法の実施態様を示す側面図である。
【図６】従来のフラックスの充填方法によるフープ長手方向のフラックス充填状況を示す断面図である。
【図７】従来のフラックスの充填方法による溶接ワイヤ長手方向のフラックス充填状況を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
先ず、本発明フラックスの充填方法の実施形態を、図１〜３を用いて、以下に説明する。図１は、後述する図４（ａ）のフラックス入りワイヤの製造工程の中の、フラックスの充填方法の態様を示す斜視図である。図２はこの図１の側面図である。図３はフラックスの充填方法の他の態様を示す部分側面図である。
【００２４】
（前提条件）
本発明は、フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程において、走行する前記フープへ成型途中でフラックスを充填することを前提とするが、このフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程自体の詳細は後述する。したがって、本発明フラックスの充填方法の前提となる前記ａ〜ｃの要件から順に説明する。
【００２５】
前記ａ〜ｃの要件：
図１、２において、１００ａは、図１の矢印方向（図の左から右）へ走行する、Ｕ字状断面に成型された、成型途中のフープである。１０はベルトフィーダーであり、フープ１００ａの上方位置を終端として、この終端側の小径ロール１２と、図の右側の始端側の大径ロール１３とによって、フープ１００ａの方向へ向けて、ベルト１１を回動させている。このベルトフィーダー１０によって、フープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、このフープ１００ａの上方位置および走行方向に対する横方向から、フラックス３、４、５を連続的に供給する。
【００２６】
ベルトフィーダー１０の上流側でかつ上方側には、フラックス供給用ホッパー１７を設け、フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程に見合った供給量のフラックスを常時貯留する。そして、このホッパー１７の下部に設けた供給筒１６を介して、フラックス１を、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に向けて、連続的に流下させる。
【００２７】
なお、フープ１００ａへ供給されるフラックス６（１０６）の水分を少なくするために、予めオフライン (事前のバッチ処理) でフラックスを乾燥させる、あるいは、フラックス供給用ホッパー１７内などで、供給 (内包) 前のフラックスを加熱、乾燥させることが好ましい。溶接ワイヤの水素含有量が高い場合、溶接部には水素に起因する気孔が多量に発生し、溶接欠陥となる。したがって、ソリッドワイヤに比べて、溶接ビード形状や溶接能率性が優れるフラックス入り溶接ワイヤにとって、水素含有量が低いことが重要な品質特性となる。この点で、予めフラックス中の水分量を（５００ｐｐｍ以下）に少なく制御することが好ましい。
【００２８】
（特徴的要件）
フラックスのフープへの搬送：
以上のように、フラックス１をベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に向けて、連続的に流下させるに際して、前記ｄの要件のように、また、特に図２に示すように、この供給筒１６下端をベルトフィーダー１０表面に近接させて設ける。これによって、この供給筒１６内のフラックス層１が、自由落下せずに、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に、フラックス層２として、連続して堆積しつつ流下する（切り出される）ようにする。そして、これとともに、この堆積したフラックス層２が前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間Ｃ１から切り出され、厚みｔや密度が一定とされたフラックス層３としてフープ１００ａに向けて搬送されるようにする。
【００２９】
言い換えると、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に堆積した、フラックス層２は、順次フープ１００ａに向けて移動し、供給筒１６下端によって仕切られ、これと接触しながら切り出されて、厚みｔや密度が一定とされたフラックス層３とされる。そして、この搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度が均一でなければ、走行するフープ１００ａへのフラックス供給量が一定とならない。このため、１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることができない。
【００３０】
供給筒とベルトフィーダーとの隙間Ｃ１：
供給筒１６下端とベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面とを近接させる際の互いの隙間（近接させる距離）Ｃ１は、搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度を均一とするために重要である。このＣ１は、この供給筒１６内のフラックス層１が、自由落下せずに、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に連続して堆積しつつ流下できる大きさとする。この隙間Ｃ１が大きすぎると、供給筒１６内のフラックス層１が自由落下し、堆積したフラックス層２を含め、フープ１００ａへ向けてベルトフィーダー１０（ベルト１１）上を搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度を均一にできない。一方、この隙間Ｃ１が小さすぎると、供給筒１６内のフラックス層１や堆積したフラックス層２が供給筒１６内で目詰まりを起こす可能性がある。
【００３１】
このＣ１は、フープ１００ａの径や走行速度（フラックス入り溶接ワイヤの連続製造ライン速度）に応じた、フラックス入りワイヤの長手方向におけるフラックス充填率の均一性に影響する、フラックス供給側の種々の条件によって定まる。即ち、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）の走行速度ｖや、供給筒１６内のフラックス高さｈ１や内径Ｄ１によって定まるフラックス充填量（フラックス重量）、そして、搬送されるフラックス層３の厚みｔ（堆積したフラックス層２の供給筒１６下端との接触によって定まる）などの選択によって定まる。また、これらの条件は、前記フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程の仕様や条件によって大きく異なる。ただ、このＣ１は、後述するフラックス層の厚みｔとなるため、フラックス層の厚みｔと同じく、１０ｍｍ以下の範囲の数値から選択される。
【００３２】
供給筒１６内のフラックス高さｈ１：
また、前記供給筒１６内のフラックス高さｈ１なども、前記した通り、搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度に影響する。このため、このフラックス高さｈ１を一定範囲内にすることが好ましく、このための制御として、供給筒１６を透明なプラスチック製として、供給筒１６内のフラックスの流動やフラックス高さを外部から見れる状態にすることが好ましい。これによって、光学センサーなどのセンサーを用いるか、目視によって、外部から供給筒１６内のフラックス高さｈ１を監視、調整し、フラックス充填量（フラックス重量）を正確に制御することが可能となる。
【００３３】
フラックス層３の厚みｔ：
前記した、供給筒１６下端とベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面とを近接させることによって、この堆積し、移動するフラックス層２が供給筒１６下端と接触しながら切り出され、厚みｔを有するフラックス層３として、フープ１００ａに向けて搬送されるようになる。即ち、供給筒１６下端がフラックス層３の上部の、余剰な厚み箇所のフラックスをせき止めて、不足する厚み箇所へフラックスを供給する、堰の役割を果たし、厚みｔや密度を均一化させる役割を果たす。このため、この隙間（近接距離）Ｃ１が、フープ１００ａに向けて搬送されるフラックス層３の厚みｔとなる。また、この搬送されるフラックス層３の幅Ｄ２（図１に示す）が、供給筒の内径Ｄ１とほぼ同じとなることが保証される。
【００３４】
このようにするためには、勿論、この他に、供給筒１６のフラックス高さｈ１や内径Ｄ１によって定まる、供給筒１６内を流下するフラックス１の量（フラックス充填量、フラックス重量）と、ベルトフィーダー１０の搬送速度ｖとを調整する必要がある。
【００３５】
ただ、１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程において、走行するフープ１００ａへのフラックス供給量は、そんなに多量となることはなく、自ずと限られる。この点で、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に堆積してフープ１００ａに向けて搬送される、前記フラックス層の厚みｔは１０ｍｍの厚みを超えて大きくなる必要は無い。したがって、前記フラックス層の厚みｔや前記隙間（近接距離）Ｃ１は、この１０ｍｍ以下の範囲の数値から選択される。
【００３６】
フラックスのフープへの供給：
以上のように、ベルトフィーダー１０によって搬送されたフラックス層３は、ベルトフィーダー１０の終端１１ａから、その下方側で走行するフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、フープ１００ａの走行方向（図１の矢印で示す）に対する横向きに（横方向から）、連続的に供給される。
【００３７】
この際、前記ｆの要件のように、フラックスの案内板１４を設ける。案内板１４は、図１、２に示すように、ベルトフィーダー終端１１ａの下方側で、このベルトフィーダー終端１１ａから流下するフラックス４の流下経路を遮るように、走行するフープ１００ａの上向き開口部１１４に向かって設ける。なお、図２の１５は、案内板１４に対向してフープ１００ａを挟んだ反対側に設けた、フラックス飛散防止用の遮蔽板（衝立）である。
【００３８】
この案内板１４に向けて、前記ｇの要件のように、搬送されたフラックス層３をベルトフィーダー終端１１ａから先ず、フラックス層４のように層状に流下させる。このように、案内板１４に向けて層状に流下させるためには、ベルトフィーダー終端１１ａから案内板１４のフラックス層４の衝突面までの距離ｄ１と高さｈ２、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θ、そしてベルトフィーダー１０（ベルト１１）の走行速度（フラックス層３の搬送速度）ｖを互いにバランスさせて調整する。
【００３９】
なお、このようなフラックスの「層状」という表現は、微細なフラックス粒子同士が互いに適当な間隔を有し、フラックスの流動性が良好であることを意味する。即ち、これらフラックスの流れが部分的に滞ったり、偏ったりすることなく、流れの幅方向や流れ方向が均一な厚みや密度で、いわゆるさらさら流れるように流動する、流下する、滑落する状態を言う。
【００４０】
ベルトフィーダー１０の走行速度（フラックス層３の搬送速度）ｖ：
ベルトフィーダー１０の走行速度ｖは、前記した通り、搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度の均一性にも影響する。そして、案内板１４の衝突面に向けて、フラックス層４のように層状に流下させることや、衝突したフラックスが、自由落下せずに、案内板１４上をフラックス層５のように層状に滑落することにも影響する。
【００４１】
この走行速度ｖが速すぎると、前記供給筒１６下端とベルトフィーダー１０表面との隙間Ｃ１の近接化効果が発揮されずに、ベルトフィーダー１０上を搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度を均一にできない。また、案内板１４へのフラックスの衝突速度が増して、前記した案内板１４に衝突する、あるいは衝突したフラックス層４やフラックス層５などの層状の流下や層状の滑落が困難となる。
【００４２】
一方、この走行速度ｖが遅すぎると、供給筒１６内のフラックス層１や堆積したフラックス層３が供給筒１６内で目詰まりを起こやすくなる。また、搬送されたフラックス層３の、ベルトフィーダー終端１１ａでの、フラックスの流動性が悪くなり、ひび割れや塊状化による、均一な層状ではなく、塊状でも脱落（自由落下）現象が生じやすくなる。したがって、前記した、安定的にフラックスの切出し、供給可能な走行速度ｖは、１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程においては、前記フラックス層の厚みｔや前記隙間（近接距離）Ｃ１の１０ｍｍ以下の範囲の数値に応じて、０．５〜１０ｍ／ｍｉｎの範囲の数値から選択される。
【００４３】
案内板１４上のフラックス層５の層状滑落：
更に、案内板１４の衝突面に層状に流下したフラックスが、この衝突面から飛散して、自由落下せずに、案内板１４上をフラックス層５のように層状に滑落して、走行するフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して連続的に供給されるようにする。このためには、前記した通り、ベルトフィーダー終端１１ａから案内板１４のフラックス層４の衝突面までの距離ｄ１と高さｈ２、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θ、そしてベルトフィーダー１０（ベルト１１）の走行速度（フラックス層３の搬送速度）ｖを互いにバランスさせて調整する。
【００４４】
また、これらのバランスは案内板１４とフラックス層４との接触長さにも影響する。フラックス層５のように案内板１４上を層状に滑落させるためには、この接触長さを比較的長くすることが好ましい。１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程においては、案内板１４とフラックス層４との接触長さが５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４５】
この点で、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θは、案内板１４の衝突面におけるフラックス層４の、前記接触長さを調整するためにも重要となる。案内板１４とフラックス層４との接触長さを５ｍｍ以上とするためには、衝突面角度θは４０〜９０度の範囲から選択することが好ましい。但し、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θは、図２のθ１のように、案内板１４の上側と下側とで同じとしても良く、図３に要部のみを示すように、案内板１４の上側をθ２と角度をつけ、下側でほぼ垂直とするあるいは前記θ２よりも角度を大きくするなど、調整しても良い。
【００４６】
以上説明したフラックスの安定切り出し、供給の要件は、好ましい要件や数値範囲を含めて、机上の設計だけでなく、実際の、フラックス層１、２の流下、堆積状態、搬送されるフラックス層３の厚みｔや密度の均一さ、フラックス層４、５の流動状態などを見ながら、試行しつつ、調整、決定することが必要である。言い換えると、実際に試行して調節しないと、フラックス層６（１０６）を、走行するフープ１００ａの腔部に、フープ１００ａの長手方向に亙って、連続的に所定量、均一充填することができない。
【００４７】
フープ１００ａへのフラックス１０６ の充填率：
Ｕ字状成型フープ１００ａへのフラックス６（１０６ ）の充填率 (見かけ空隙率: ζ) はフラックスの嵩密度をρ（ｇ／ｃｍ3 ）、成型工程のＥ時点でのフラックスが満たすべき内部空間面積をσ（ｃｍ2 ）、Ｅ時点でのフープ走行速度λ（ｃｍ／分）、フラックス供給装置１０５ からのフラックス投入量をκ（ｇ／分）とするとき、ζ(%) ＝［１−（κρ／σλ］×１００で表現される。
【００４８】
この見かけ空隙率ζは、好ましくは以下の観点から選択される。フラックスの充填率が多過ぎ、見かけ空隙率ζが小さすぎると、後続の成型工程や伸線工程において、断線が生じやすい。また、比較的遅い伸線速度でＦＣＷに伸線できたとしても、溶接時のＦＣＷ送給時に、シーム部分１１４ からフラックス１０６ の吹きこぼれが生じやすく、送給性を低下させる。逆に、フラックス１０６ の充填率が少な過ぎ、見かけ空隙率ζが大きすぎると、伸線加工中にフラックス１０６ が移動して、ワイヤ長手方向のフラックス率が変動し、溶接品質特性が低下する。従って、好ましい見かけ空隙率ζは５〜１０％であり、この範囲であれば、ワイヤ長手方向についてのフラックス充填率の変動が少なく、良好な品質特性のフラックス入り溶接ワイヤを製造することができる。
【００４９】
従来のフラックス充填方法：
このような本発明のフラックス充填方法に対して、従来の一般的なフラックス充填方法では、前記図５のように、走行するＵ字状のフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、ベルトフィーダー１の終端１１ａから、搬送されたフラックス層１０６ａを、自由落下させている。このため、本発明の前記ａ〜ｃの前提的な要件は満足しているものの、本発明の前記ｄ〜ｇの特徴的な要件は満足してい。本発明の前記ｄ〜ｇの特徴的な要件は、全て満足しなければ、１．６ｍｍφ以下の細径なフラックス入り溶接ワイヤの長手方向におけるフラックス充填率を均一とすることができない意味を持つ。
即ち、従来のフラックス充填方法は、前記ｄのフラックス層のベルトフィーダー表面への連続的な堆積、流下、あるいは切り出し、前記ｅのフラックス層の厚みと幅の規定、前記ｆのフラックスの案内板、前記ｇのフラックスの案内板への層状流下と案内板上の層状滑落などの、全てか一部の要件を行っていない。このため、前記図６で示したように、図の左右方向の矢印で示すフープ１００ａの長手方向に、必然的に、不均一にフラックスが充填されてしまう。言い換えると、不連続な波のような状態で長手方向に不均一にフラックスが充填されてしまう。この結果、前記図７で示したように、製品になった時の、フラックス入り溶接ワイヤ１１０の、長手方向におけるフラックス充填率や外皮であるフープの肉厚あるいは外径が不均一となりやすい。また、外皮であるフープの伸びもフラックスの充填率によって変化し、フラックス入り溶接ワイヤ１１０の長手方向の伸びなどの機械的な性質が不均一化する。
【００５０】
フラックス入りワイヤの連続製造工程：
次ぎに、図４を用いて、本発明の前提となるフラックス入りワイヤの連続製造工程を以下に説明する。図４（ａ）はフラックス入りワイヤの製造工程の概略を示す、一部を平面図とした説明図である。また、図４（ｂ）は、この図４（ａ）の各成型工程におけるフープの断面形状を示す説明図である。
【００５１】
（洗浄脱脂工程)
図４（ａ）において、図示しない巻き戻し機により巻き戻されたコイル状のフープ１００は、先ず、洗浄脱脂工程１０２によって予め洗浄脱脂される。広幅の素材鋼板などを、１．６ｍｍφ以下の細径フラックス入り溶接ワイヤ用の、狭幅のフープ１００にスリットする際には、フープ１００の表面に加工油や汚れが付着する。このようなフープ１００表面の加工油や汚れは、少量でも溶接時のアーク不安定や、気孔などの溶接欠陥の原因となる水素源となりうるため、溶接ワイヤ品質上、予めこの洗浄脱脂工程１０２において除去しておく必要がある。
【００５２】
(フープ)
フープの板厚ｔと幅Ｗとは、１．６ｍｍφ以下である製品ＦＣＷの線径によって定まるが、フープの厚みｔに対するフープの幅Ｗの比ｔ／Ｗを０．０６〜０．１２の範囲とすることが好ましい。このｔ／Ｗが小さ過ぎると、フープやワイヤがフラックスを充填した状態で、製造工程における成型や伸線の加工に耐える強度を保持できなくなり、断線しやすくなる。また、ワイヤ送給性も低下する。一方、逆に、このｔ／Ｗが大き過ぎると、ワイヤ伸線工程における加工度が上がり過ぎる。このため加工熱によるフラックスの酸化や粉化などの化学的あるいは物理的な変質が進むため、水分量が増加したり、断線が多発しやすくなる。
【００５３】
(潤滑剤)
図４（ａ）において、洗浄脱脂後のフープ１００は、潤滑剤塗布工程１０３ａにおいて、フープ１００のＦＣＷ表面 (ワイヤ表面) となる面のみに、非水素系の前記潤滑剤または防錆油を微量塗布される。この後、フープの成型工程、Ｕ字状フープから管状ワイヤへの成型工程、伸線工程、の各工程においては、硫黄系の極圧剤を含む伸線潤滑剤を用いる。この伸線潤滑剤としては、公知の、非水素系の潤滑剤としての硫黄系の極圧剤を含む潤滑剤、硫黄系の極圧性固体を成分として水を溶媒とする湿式潤滑剤、硫黄系の極圧性固体が主成分で少量の油分を含有する油式潤滑剤、などを適宜選択して用いる。
【００５４】
(成型)
このように潤滑剤が塗布されたフープ１００は、図４（ｂ）のＡに示す平板状の断面形状から、Ｂに示すＵ字状断面のフープ１００ａへと、成型ローラ列 (群) １０４ａにて成型される。図４（ａ）の成型ローラ列 (群) １０４ａは、２個の成型ローラが直列配置された例を示している。この成型工程に配置される成型ローラの個数は、フープ１００の幅や厚み、あるいは硬度などの成型条件に応じて適宜選択される。
【００５５】
(フラックス充填)
Ｕ字状断面に成型されたフープ１００ａは、前記図１、２を用いて説明したフラックス供給装置１０５からフラックス１０６の供給を受け、図４（ｂ）のＣに示すように、フープ１ａのＵ字状空間内に、前記一定の内部充填率 (空隙率) を有した上でフラックス１０６が充填 (内包) される。
【００５６】
このようにフラックス１０６ が充填されたＵ字状成型フープ１００ａは、次いで図４（ｂ）のＤに示す管状のワイヤ１００ｂへと、更に成型ローラ列１０４ｂにて成型される。この成型ローラ列１０４ｂの条件は、前記した成型ローラ列１０４ａと同様である。管状のワイヤ１００ｂは、フープの幅方向の両端が近接し合う空隙部分= シーム１１４をワイヤ１００ｂの長手方向に渡って有している。このシーム１１４は、後続する伸線工程によって、ワイヤ１００ｂがワイヤ１００ｃ、１００ｄと縮径されても、空隙部分としてなお存在する。具体的には、図４（ｂ）のワイヤ１００ｃ（あるいはＥ）からの引き出し線で拡大して示すバット (突き合わせ) タイプの断面１１４ａであって、フープの幅方向の両端が突き合わされていたとしても、シーム１１４は存在する。また、他の態様として、同じく図４（ｂ）のワイヤ１００ｃ（あるいはＥ）からの引き出し線で拡大して示す、ラップ (重ね) タイプの断面１１４ｂであって、フープの幅方向の両端が重なり合っていったとしても、シーム１１４は存在する。これは製品ＦＣＷでも同様である。
【００５７】
(伸線潤滑)
成型された管状ワイヤ１００ｂは、次いで潤滑剤塗布工程１０３ｂにおいて、ワイヤ１００ｂ表面に、前記潤滑剤を塗布された後に伸線される。この潤滑剤は前記塗布工程１０３ａの潤滑剤と、同じであっても、違っていても良い。ここで、潤滑剤塗布工程は伸線前の１０３ｂだけではなく、伸線条件に応じて、伸線工程中に適宜配置して良い。
【００５８】
(ローラダイス伸線)
図４（ａ）のローラダイス伸線工程では、大別して、一次伸線工程と二次伸線工程とに分けられる。この伸線工程によって、ワイヤは、製品径または製品径に近い線径にまで縮径される。ここで、図４（ｂ）のＥからＦに示す通り、一次伸線によってワイヤはワイヤ１００ｃからワイヤ１００ｄへと縮径される。また、図４（ｂ）のＦからＧに示す通り、二次伸線によってワイヤはワイヤ１００ｄから製品径のワイヤ１００ｅへと縮径される。
【００５９】
この図４（ａ）の伸線工程は、一次伸線工程と二次伸線工程とを別の工程に分けて行なっている態様を示している。このように、伸線工程を分割するか、一次伸線工程と二次伸線工程とを同じ工程で連続的に製品径まで伸線するかは、フープの設計条件と製品ＦＣＷの設計条件、あるいは生産性などによって適宜選択される。また、一本の一次伸線工程（Ｂ）に対して、二次伸線工程（Ｃ）を複数本設ける、あるいは、複数本の一次伸線工程（Ｂ）に対して、一本の二次伸線工程（Ｃ）を設けるなども、一次伸線と二次伸線との生産性バランスによって適宜選択される。
【００６０】
一次伸線工程は、超硬材料製ローラダイス列（群）２０１〜２０６までが多段に（図４の例では６段または６群）配置されている。二次伸線工程は、超硬材料製ローラダイス列（群）４０１〜４０５までが多段に（図４の例では５段または５群）配置されている。このローラダイス列多段配置個数も、伸線条件に応じて適宜選択される。
【００６１】
図４（ａ) の一次伸線工程は前記した成型工程とインラインで連続している。そして、一次伸線後のワイヤは、一旦コイル１０６に巻回される。更に、図４（ａ) のように、このコイル１０６を巻き戻して、二次伸線工程が行なわれる。
【００６２】
二次伸線工程は、これに続く、前記潤滑剤の物理的な除去手段 (工程)１０８、塗油手段１０９とインラインで連続している。あるいは、伸線用潤滑剤塗油工程の前に、孔ダイス５０１によるスキンパス仕上げ伸線工程を挿入する場合もある。ローラダイスによる伸線以降の、仕上げ伸線工程５０１、潤滑除去工程１１５＋１０８、塗油工程１０９などの工程は、インラインにて( 同一のラインにて連続的に) 行なう。これらの工程を別工程によるオフライン処理とした場合、製品ＦＣＷ製造工程全体の生産性や生産効率が著しく低下し、ローラダイス群による高速伸線化の利点が大きく損なわれる。
【００６３】
二次伸線工程において、塗油された製品ＦＣＷは１１０として巻き取り機に巻き取られる。その上で、更に、図示しない工程で、ワイヤスプールに巻替あるいはペールパックに装填される。図４（ａ) の伸線工程において、１１１はキャプスタンであって、各々ローラダイス列の後段に配置されて、伸線されるワイヤを円滑にガイドして、連続的で高速の伸線を保障する。
【００６４】
ローラダイス (線引き装置) は、単一の小径孔中にワイヤを通す孔ダイスを用いた伸線に比して、ダイス面における潤滑層に負荷される剪断力は比較的小さく、潤滑被膜切れの問題が発生しにくい。また、伸線の潤滑を水素増加の問題がない非水素系の無機乾式潤滑剤によって行なう場合にも、孔ダイスのような、この潤滑剤の固化、目詰まりの問題が発生しない。このため連続的で高速の伸線を保障できる。
【００６５】
ローラダイスや孔ダイスは、高強度で、硬度や剛性が高く、高速の溶接用ワイヤ伸線に適した、ＷＣ基硬合金製、ＴｉＣ基超硬合金製、ＴｉＣＮ基サーメット製などの公知の超硬製（超硬材料製）からなることが好ましい。
【００６６】
孔ダイス５０１は、真円度などの形状精度をより向上させるためのスキンパス仕上げ伸線であり、選択的に施される。この孔ダイス５０１による仕上げ伸線は、前記管状成型ワイヤから製品径直前のワイヤ径までローラダイスにて伸線されたワイヤが対象となる。この製品径直前のワイヤ径とは、製品ワイヤを１とした場合の面積比で１. １以内の伸線ワイヤである。
【００６７】
ここで、図４（ｂ）のＧに示す製品径のワイヤ１００ｅの形状精度(真円度など) は、ワイヤ送給性に影響するとともに、別途、ＦＣＷ１１０をワイヤスプール１００に巻替あるいはペールパックに装填する際の作業性にも大きく影響する。このため、ローラダイス列によって伸線されたワイヤを、最終的に孔ダイス５０１によって仕上げ伸線することが好ましい。孔ダイスの伸線速度はローラダイスに比して低速であるものの、このような二次伸線ライン構成であれば、最終的に孔ダイスによって仕上げ伸線しても、伸線工程やＦＣＷ製造工程全体の高速性や連続性に対して影響を与えることは無い。孔ダイスによって仕上げ伸線した場合、ローラダイス列によって伸線されたワイヤは製品径に近い線径となり、孔ダイス仕上げ伸線後のワイヤが、最終的な製品径となる。
【００６８】
(潤滑剤除去手段)
伸線されたワイヤ１００ｅは、次いで、ワイヤ表面より前記潤滑剤を物理的な除去手段１０８によって除去される。図４（ａ) における潤滑剤除去手段１０８は、前段におけるワイヤを表面研磨および打撃する潤滑剤除去手段（図示せず）と、後段における拭い取りロールによる潤滑剤除去手段１０８（内部にロールを記載した箱型で図示）とによる、２段階でのインラインでの潤滑剤除去を想定している。前段におけるワイヤを表面研磨および打撃する潤滑剤除去手段は、走行中のワイヤを表面研磨後に、例えば、軽量な小片を走行中のワイヤ上に落下させて、ワイヤを打撃して、潤滑剤をワイヤ表面から除去する手段である。また、後段の拭い取りロールによる潤滑剤除去手段１０８は、潤滑剤を拭き取るフェルトなどを表面に設けた拭い取り（ワイパー）ロールにより、潤滑剤をワイヤ表面から除去する手段である。この他、インラインでの潤滑剤除去は、洗浄により除去する手段、ワイヤを加振するなどの他の物理的な除去手段、あるいは、これら除去手段の適宜の組み合わせにより行って良い。潤滑剤が除去されず、ワイヤ乃至ＦＣＷ表面に残留した場合には、溶接の際のアーク安定性を低下させ、溶接欠陥の要因となる。
【００６９】
(塗油手段)
表面より潤滑剤が除去されたワイヤ１００ｅは、その後、塗油手段１０９によって、ワイヤ送給性を向上させる公知の潤滑剤をワイヤ表面に塗油され、図４（ｂ）のＷに示すＦＣＷ製品とされる。ここで塗油手段１０９は、高速で搬送 (移動) 中のワイヤ表面に、図４（ｂ）に示すように、少量の潤滑剤１１３を均一に、かつ短時間で塗油する必要がある。このために、静電塗油などの強制塗油手段を用いることがワイヤのトータル水素管理の観点から好ましいが、潤滑剤を含浸したフェルトなどをワイヤに接触させて塗布する方法が一般的である。
【００７０】
以上説明した図４（ａ）の態様は、フープのＵ字状成型工程、Ｕ字状成型フープへのフラックス充填工程、Ｕ字状フープから管状ワイヤへの成型工程、管状成型ワイヤの一次伸線工程までと、二次伸線工程からワイヤ送給用潤滑剤をワイヤ表面に塗油する工程までを、各々全て同一の連続したライン (インライン) にて行なう態様を示した。ただ、ＦＣＷ製造ラインの生産効率や生産条件に応じて、一次伸線工程と二次伸線工程とを繋げ、これらを全て連続した同じインラインで行なっても良い。あるいは、一次伸線工程までの工程を更に別々に分けて行なってもよい。例えば、図４（ａ）の、管状ワイヤへの成型工程１０４ｂまでと、管状成型ワイヤの一次伸線工程とを別のラインで行なっても良い。なお、本発明において、上記各工程を順にインラインにて行なうとは、ワイヤを搬送しつつ、この搬送ワイヤに対し、連続的に上記各工程を順に行なうことを言う。
【００７１】
(仕上げ伸線後のワイヤ表面硬度)
この際、通常の軟鋼板製のフープであれば、仕上げ伸線後のワイヤ（鋼フープ）の表面を、ビッカース硬度で１７０〜２４０Ｈｖの範囲の硬度を有するようにすれば、伸線後のＦＣＷ表面の仕上がり性が確保され、摩擦係数が低くなるため、ＦＣＷのワイヤ供給性が向上する。本発明で使用するWC基超硬合金からなるローラダイスであれば、このようなビッカース硬度範囲が得やすい。ビッカース硬度で１７０Ｈｖ未満では、ＦＣＷの腰が弱くなり、ワイヤ供給性が低下する。逆に、ビッカース硬度で２４０Ｈｖを越えた場合、ＦＣＷが折れやすくなり、スプール巻きの始端( 巻き始め側) で折れるとＦＣＷの巻き替えトラブルとなる。
【００７２】
本実施態様では、仕上げ伸線を除く、伸線工程の各工程において、一貫して超硬材料製からなるローラダイスで行なっている。しかし、これら高速および連続しての伸線あるいは成型に大きく影響しない部分や工程での、超硬材料製からなるローラダイス以外の、ダイスやロール材料の使用を妨げない。
【実施例１】
【００７３】
以下に、本発明の実施例を説明する。前記図４（ａ) に示したＦＣＷ製造工程を用い、市販の軟鋼板製のフープを用い、Ｆｅ−Ｃｒとジルコンサンドを主成分として含有する成分のフラックス、硫黄系極圧剤として二流化モリブデンを含む前記潤滑剤を各々用いて、１．２ｍｍφの製品径のＦＣＷを製造した。この際、フープの幅Ｗ：１２ｍｍ、厚みｔ：０．９６ｍｍ、厚みｔと幅Ｗとの比ｔ／Ｗを０．０８として、ＦＣＷを製造した。
【００７４】
この際、Ｕ字状成型フープ１００ａへのフラックス充填は、前記図１、２に示したフラックス供給装置（図４（ａ) の１０５に該当）により、前記した好ましい条件で行った。即ち、フラックス供給筒１６の下端をベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に、１ｍｍの隙間Ｃ１だけ近接させて設け、この供給筒１６内のフラックス層１が、自由落下せずに、ベルトフィーダー１０（ベルト１１）表面に、連続して堆積しつつ流下するようにした。
【００７５】
そして、これとともに、この堆積したフラックス層２が供給筒１６下端によって仕切られ、フラックス層の厚みｔが１ｍｍで、この厚みｔや密度が均一なフラックス層３となって、フープ１００ａに向けて搬送されるようにした。この際、供給筒１６のフラックス高さｈ２や内径Ｄ１、供給筒１６内を流下するフラックス１の量、ベルトフィーダー１０の搬送速度ｖなども調整した。
【００７６】
この搬送されたフラックス層３を、ベルトフィーダー１０の終端１１ａから、その下方側で走行するフープ１００ａの上向き開口部１１４に対して、フラックスの案内板１４を介して、フープ１００ａの走行方向に対する横向きに連続的に供給した。この際、搬送されたフラックス層３を、案内板１４に向けて、フラックス層４のように層状に流下させるため、ベルトフィーダー終端１１ａから案内板１４のフラックス層４の衝突面までの距離ｄ１と高さｈ２、案内板１４のフラックス層４の衝突面角度θ、そしてベルトフィーダー１０の走行速度ｖを互いにバランスさせて調整した。また、更に、案内板１４に層状に流下したフラックスが、自由落下せずに、案内板１４上をフラックス層５のように層状に滑落して、開口部１１４に対して連続的に供給されるようにするため、前記距離ｄ１と高さｈ２、前記衝突面角度θ、そしてベルトフィーダー１０の走行速度ｖを、更に互いにバランスさせるべく調整した。
【００７７】
即ち、予め設定された前記距離ｄ１と高さｈ２に応じて、衝突面角度θは５０〜８０度の範囲で、走行速度ｖは５〜１０ｍ／ｍｉｎの範囲で、案内板１４とフラックス層４との接触長さが５ｍｍ以上となるように調整した。これらは、実際に、試行を繰り返しながら、フラックス層３、４、５の各層が前記した均一な層状となるように調整した。また、連続製造したフラックス入り溶接ワイヤのフラックス６（１０６）の充填率 (見かけ空隙率: ζ) は７％とした。
【００７８】
以上の条件下で、１．２ｍｍφの製品径のフラックス入り溶接ワイヤを連続的に製造した結果、異常乃至非定常部分、即ち、フラックスが少なすぎるか無いような部分、あるいはフラックス入りワイヤの径が不均一な部分は出なかった。この異常乃至非定常部分の検出は、図４（ａ）の一次伸線後のワイヤ１００ｄ（図４（ｂ）のＦ）に対して、巻き取る前段でインラインにて、フラックス入りワイヤを走行させながら、電磁誘導現象を利用した前記特許第３５５３７６１号公報に開示された測定検出装置により行った。
【００７９】
また。安定して伸線可能な最高の一次伸線速度は３００ｍ／ｍｉｎ、二次伸線速度は１０００ｍ／ｍｉｎが得られた。巻き取り後のＦＣＷの形状精度 (真円度) は、東京精密社製のRONDCOM3０B 真円度計にて順次測定した結果、真円度が±５μｍ未満のばらつきであった。したがって、本発明によれば、フープが高速走行しても、また細径となっても、ワイヤ長手方向に亙るフラックス充填率の変動が少なく均一で、真円度も高いフラックス入り溶接ワイヤを製造することができることが分かる。
【００８０】
また、これらＦＣＷのワイヤ供給性を評価した結果、ワイヤ供給が途切れずに円滑に行なえて良好であり、軟鋼板（１ｍｍｔ）同士の突き合わせ溶接時の溶接性について評価した結果も、一貫してアークが安定しており、溶接部に溶接欠陥も生じておらず、継手部の靱性も良好であった。このワイヤ供給性については、汎用ワイヤ供給機を用い、汎用炭酸ガスシールド溶接機へのワイヤ供給性を評価した。また、溶接性評価については、炭酸ガスシールド溶接し、溶接条件は、溶接電流: ３００Ａ、溶接電圧：３２Ｖ、溶接速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ. 、炭酸ガスシールドガス２５Ｌ／ｍｉｎ. とした。したがって、本発明によれば、伸線速度を早くできるとともに、良好な品質特性のフラックス入り溶接ワイヤを製造することができることが分かる。
【００８１】
以上の結果から、走行するフープの走行速度が速くても、また細径となっても、フープの腔部にフラックスを連続的かつ均一に充填できる、本発明の、フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程におけるフラックスの充填方法の意義が分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明によれば、走行するフープの走行速度が速くても、また細径となっても、フープの腔部にフラックスを連続的かつ均一に充填できるフラックスの充填方法を提供できる。このため、高い生産効率と品質保証とが求められる、フラックス入り溶接ワイヤの連続製造工程に適用されて好適である。
【符号の説明】
【００８３】
１、２、３、４、５、６：フラックス層、１０：ベルトフィーダー、１１：ベルト，１２：小径ロール、１３：大径ロール、１４：案内板、１５：遮蔽板、１６：フラックス供給筒、１７：フラックス供給用ホッパー、１００：フープ、１０２：洗浄脱脂工程、１０３ａ、１０３ｂ：潤滑剤塗布工程、１０４ａ、１０４ｂ：成型ローラ列 (群) 、１０５：フラックス供給装置、１０６：フラックス、１０７：伸線ワイヤ、１０８：潤滑剤除去手段、１０９：塗油手段、１１０：ＦＣＷ、１１１：キャプスタン、１１３：ワイヤ送給用潤滑剤、１１４：シーム、１１５：潤滑剤除去手段、５０１：孔ダイス、２０１〜２０６：ローラダイス列 (群) 、４０１〜４０５：ローラダイス列 (群)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル状のフープを巻き戻して管状に成型する工程、走行する前記フープへ前記成型途中でフラックスを充填する工程、このフラックスを充填した管状成型ワイヤを更に伸線してコイル状に巻き取る工程、の各工程を同一のラインにて記載順に連続して行なう、フラックス入り溶接ワイヤの製造工程において、前記フープの腔部に前記フラックスを充填する方法であって、以下のａ〜ｇの要件を有することを特徴とするフラックスの充填方法。
ａ．Ｕ字状断面に成型されて走行する前記フープの上向き開口部に対して、そのフープの上方位置および走行方向に対する横方向から前記フラックスを連続的に供給する。
ｂ．このフラックスの供給を前記フープの上方位置を終端として回動するベルトフィーダーにて行う。
ｃ．このベルトフィーダーの上流側でかつ上方側に、前記フラックス供給用ホッパーを設け、このホッパー下部に設けた供給筒を介して、前記フラックスをこのベルトフィーダー表面に向けて連続的に流下させる。
ｄ．この供給筒下端を前記ベルトフィーダー表面に近接させて設け、この供給筒内のフラックス層が、自由落下せずに、ベルトフィーダー表面に連続して堆積しつつ流下するようにするとともに、この堆積したフラックス層が前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間から切り出され、前記フープに向けて搬送されるようにする。
ｅ．前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間が、ベルトフィーダー表面に堆積して前記フープに向けて搬送されるフラックス層の厚みとなり、かつ、この搬送されるフラックス層の幅が前記供給筒の内径とほぼ同じとなるように、前記供給筒内を流下するフラックス量と、前記ベルトフィーダーの搬送速度とを調整する。
ｆ．前記フラックスの案内板を、前記ベルトフィーダー終端の下方側で、このベルトフィーダー終端から流下するフラックスの経路を遮るように、前記走行するフープの上向き開口部に向かって設ける。
ｇ．前記ベルトフィーダー上を搬送されたフラックスを前記ベルトフィーダー終端から前記案内板に向けて層状に流下させ、この層状に流下したフラックスが、自由落下せずに、前記案内板上を層状に滑落して、前記走行するフープの上向き開口部に対して連続的に供給されるようにし、前記フープの腔部に前記フラックスを連続的に所定量充填する。
【請求項２】
前記フラックス入り溶接ワイヤが１．６ｍｍφ以下の細径である、請求項１に記載のフラックスの充填方法。
【請求項１】
コイル状のフープを巻き戻して管状に成型する工程、走行する前記フープへ前記成型途中でフラックスを充填する工程、このフラックスを充填した管状成型ワイヤを更に伸線してコイル状に巻き取る工程、の各工程を同一のラインにて記載順に連続して行なう、フラックス入り溶接ワイヤの製造工程において、前記フープの腔部に前記フラックスを充填する方法であって、以下のａ〜ｇの要件を有することを特徴とするフラックスの充填方法。
ａ．Ｕ字状断面に成型されて走行する前記フープの上向き開口部に対して、そのフープの上方位置および走行方向に対する横方向から前記フラックスを連続的に供給する。
ｂ．このフラックスの供給を前記フープの上方位置を終端として回動するベルトフィーダーにて行う。
ｃ．このベルトフィーダーの上流側でかつ上方側に、前記フラックス供給用ホッパーを設け、このホッパー下部に設けた供給筒を介して、前記フラックスをこのベルトフィーダー表面に向けて連続的に流下させる。
ｄ．この供給筒下端を前記ベルトフィーダー表面に近接させて設け、この供給筒内のフラックス層が、自由落下せずに、ベルトフィーダー表面に連続して堆積しつつ流下するようにするとともに、この堆積したフラックス層が前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間から切り出され、前記フープに向けて搬送されるようにする。
ｅ．前記供給筒下端と前記ベルトフィーダー表面との隙間が、ベルトフィーダー表面に堆積して前記フープに向けて搬送されるフラックス層の厚みとなり、かつ、この搬送されるフラックス層の幅が前記供給筒の内径とほぼ同じとなるように、前記供給筒内を流下するフラックス量と、前記ベルトフィーダーの搬送速度とを調整する。
ｆ．前記フラックスの案内板を、前記ベルトフィーダー終端の下方側で、このベルトフィーダー終端から流下するフラックスの経路を遮るように、前記走行するフープの上向き開口部に向かって設ける。
ｇ．前記ベルトフィーダー上を搬送されたフラックスを前記ベルトフィーダー終端から前記案内板に向けて層状に流下させ、この層状に流下したフラックスが、自由落下せずに、前記案内板上を層状に滑落して、前記走行するフープの上向き開口部に対して連続的に供給されるようにし、前記フープの腔部に前記フラックスを連続的に所定量充填する。
【請求項２】
前記フラックス入り溶接ワイヤが１．６ｍｍφ以下の細径である、請求項１に記載のフラックスの充填方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１９４５９６（Ｐ２０１０−１９４５９６Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４４２７８（Ｐ２００９−４４２７８）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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