排気処理系部品用溶接ワイヤ

製品紹介＞排気処理系部品用溶接ワイヤ
161
製品紹介
Products
排気処理系部品用溶接ワイヤ
1．はじめに
自動車業界においては，世界的な排ガス規制の強化，
表面に銅めっきを施した世界で唯一のワイヤである．銅
は，通電性が良く，軟質であり，またワイヤ表面が平滑な
めっきであることから，以下のような特長を有している．
燃費向上のための軽量化ニーズが高まり，排気処理系部
（1）コンタクトチップとの通電性，ワイヤ送給性が良い
材には，より耐食性，耐熱性に優れた部材が必要とされ
ため，アークが安定し，溶接条件範囲が広く，作
ている．エンジン排気ポートに直結されるエキゾースト
業性（耐スパッタ性）に優れる（図 2，図 3）
．
マニホールド（以下，エキマニ）は，従来はコスト的に
有利な鋳鉄であったが，軽量化や耐食性，耐熱性の向上
（2）コンタクトチップの摩耗を軽減するため，コンタク
トチップの交換頻度を低く抑えることができる．
のため，主にフェライト系ステンレス鋼による溶接構造
が多く採用されるようになった．溶接構造により，エキ
マニを薄肉化することで，熱容量を低下させ，その結
果，排ガスを高温に保つことで，触媒効果が向上した．
また，WSR シリーズは全てソリッドワイヤであり，
溶解で合金元素などをあらかじめ添加し，伸線して製造
される．そのため，粉末が充填されたコアードワイヤ
さらにエキマニ直下に触媒を配置したものや，エキマニ
（MCW）に比べて，以下の特長を有している．
と触媒が一体化したものが使用されるようになった．エ
（1）ワイヤの剛性が高く，複雑な送給経路においても，
キマニ以降の排気管やマフラーも耐食性の観点から，従
来のアルミめっき鋼板から，フェライト系ステンレス鋼
の溶接構造となった．近年は，地球環境保護のため，こ
れらのニーズはさらに高まっており，高温耐食性・強
安定したワイヤ送給が可能であり，狙い位置精度
にも優れる．
（2）被溶接材のさらなる薄板化に対応した細径ワイヤ
（低電流溶接）の製造に有利である．
度，熱疲労特性などについて，より高性能な部材が採用
されつつある．溶接材料についても，同部材に対応する
ものが要求されている．
そこで大同特殊鋼㈱は，これら高温強度や耐食性など
を確保しつつ，高い溶接作業性が実現可能な溶接ワイヤ
の検討を行い，排気処理系部品用溶接ワイヤ「WSR シ
リーズ」を開発してきた（図 1）
．以下にその特長とラ
インナップを紹介する．
図１．溶接ワイヤーの外観．
2．WSRシリーズの特長
WSR シリーズはステンレスの溶接ワイヤとして，ワイヤ
(a) 銅めっき有り
(b) 銅めっき無し
図 2．ワイヤ送給性（送給抵抗）の比較．
（溶接条件：パルスミグ溶接　溶接電流 150 A　アーク電圧 22 V
送給速度 60 cm/min　コンジットケーブル 5 m）
162
電気製鋼 第 85 巻 2 号 2014 年
図４．高温引張り特性の比較．
図 3．スパッタ発生の比較．
（溶接条件：パルスミグ溶接　Ar-2.5 %O2　200 A-60 cm/min）
3．WSRシリーズのラインナップ
WSR シリーズは WSR42K をベースとし，高温特性
を向上させた WSR42KM（図４）
，耐食性を向上させた
WSR35K をラインナップしている．
また最近では，耐鋭敏化の要求に対応し，新たに開
発した WSR43KNb が加わった（図 5）
．WSR43KNb は
高 Nb 添加により，従来のソリッドワイヤ，MCW より
も耐鋭敏化特性に優れており，従来のミグ溶接に加え，
図５．WSR43KNb の開発イメージ．
Ar-CO2 系のガスでも耐鋭敏化特性の確保が可能である
（図６）
．また，シールドガスの乱れや溶接母材表面の油
付着によっても耐鋭敏化特性に影響を受けにくく，溶接
施工時の余裕度が大きく拡がっている（表 1）
．
図６．耐鋭敏化特性比較．
（Ar-CO2 溶接ビード断面のしゅう酸エッチング）
表１．ミグ溶接におけるシールドの乱れ，母材表面油の耐鋭敏化特性への影響比較．
（溶接条件　母材：SUS409L 125 A-20 V-80 cm/min シールドガス：Ar-2.5 % O2）
耐鋭敏化特性：○　良　good，×　悪　bad
Sensitization resistance
WSR43KNb
○
○
○
○
○
○
○
○
○
従来ワイヤ
Conventional
母材表面の油
母材表面の油
なし
None
少
Little
多
Much
シールドの乱れ Shielding gas turbulence
なし
小
大
None
Little
Much
なし
None
少
Little
多
Much
シールドの乱れ Shielding gas turbulence
なし
小
大
None
Little
Much
○
△
×
△
×
×
△
×
×
製品紹介＞排気処理系部品用溶接ワイヤ
4．おわりに
今回紹介した WSR シリーズは，既に多くの自動車排
気部品メーカで採用され，高い評価を頂いている．今後
もさらに排気処理系部品の溶接に適用され，自動車の高
性能化，環境対応に貢献していきたい．
（問合せ先）
大同特殊鋼㈱ ステンレス・高合金事業部
ステンレス・チタン・高合金棒線営業部
溶接材料営業室
（東 京）TEL：03-5495-1272
（名古屋）TEL：052-611-9465
e-mail：[email protected]
163