焊丝表面有机化合物量测定方法技术

将红外线照射区域的直径定为Ａ，将圆柱状或圆筒状的所述被测定物的外径定为Ｄ，将多根被测定物并列排列在红外线照射区域内时的设置宽度定为Ｂ时，以满足Ａ／Ｄ≥２；Ｂ≥（Ａ＋Ｄ）的关系的方式，将圆柱或圆筒状的被测定物排列在红外线照射区域内，用红外线进行照射，用被测定物的扩散反射光对特定波长的红外线的吸光度进行测定。通过这种测定方法，可以不受被测定物的钢种及油的种类的影响，不使用高环境负荷的限制物质，而高精度且简便地测出涂布在被测定物上的油的附着量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对涂布在焊丝等表面上的润滑油等的表面有机化合物的 浓度进行测定的。
技术介绍
通常在焊接用焊丝等的制造中，在将焊丝收纳到巻筒(spool)或包装 筒(Pailpack)等包装容器之前对其涂油。在该涂布工序中，将油附着量 控制在特定的范围内是极其重要的，油量不足时，会导致生锈，使焊接时 以一定的速度迸给焊丝变得困难，相反当油量过量时，油的燃烧气体混入 到焊接金属中，产生气孔缺陷而使焊接部的强度下降。因此，涂布之后立 即对油量进行测定，当油量不在规定范围内时，需要迅速将油量信息反馈 到涂布装置的作业条件，从而对条件进行修正。基于上述要求，以前提出了一种对焊丝表面的油量进行测定的方法 (特开2005-257553、特开2005-91306)。作为该油量测定方法，具体有(a) 使用将四氯化碳作为提取溶剂的油分浓度计的方法；(b)使用替代氟利昂 作为提取溶剂的油分浓度计的方法；(c)用不吸收KBr等红外线的物质制 成片剂，使用利用片剂表面的直接反射光的红外线分光光度计(FTIR)的 方法。(d)将红外线直接照射被测定物表面，检测直接反射光的红外分光 法；(e)用滤纸等擦拭焊丝表面，从滤纸表面的油迹的附着情况推断有附 着量的方法。然而，上述现有的焊丝表面油量测定方法，存在如下所示的问题。首 先，(a)方法中使用的四氯化碳为蒙特利尔议定书的限制物质，仅限于分 析、测定等基本用途，到2007年末该物质的使用将被废止，今后将不能 使用。另外，因为是以具有C-H结合的油作为测定对象的装置，只能测出 相当于C-H结合的原子间距离的波长为3.4 n m附近的红外线的吸光度，所以不能对全氟聚醚(Perfluoropolyether)、 PTFE (polytetra-fluoroethylene;聚四氟乙烯)等仅具有C-F结合的润滑剂的附着量进行测定。在(b)方法中，用于提取的溶剂价格昂贵，所有具有C-C1结合的替 代氟利昂都是臭氧层破坏物质，因此今后成为限制对象物质的可能性高。 该方法也与(a)方法相同，不能对C-H油以外的润滑油进行测定。在(c)方法中，用石油醚或丙酮等有机溶剂提取油分之后，与KBr 粉末混合，去除溶剂之后成形为片剂，由照射到KBr片剂上的红外线的吸 光度测出油量。该方法的优点是溶剂不限定于四氯化碳，相反，蒸发、去 除溶剂以及制成KBr片剂等前处理所花费的时间长，因此使迅速向作业条 件进行反馈变得困难。(d) 的方法所使用的是钢板的涂膜器等，该方法虽然简便，但因为 是用于板材的技术，受到被测定物的形状和粗度的限制，所以不能用于圆 柱状的焊丝。(e) 的方法非常简便，但定量性差，不适于氢致裂纹敏感性高的高 张力钢用焊丝等的油量管理。另外，所谓的红外线分光分析中，有向上述(a)、 (b)、 (c)的方法 那样使用透过光的方法，和向(d)的方法那样使用直接反射光的方法， 除此之外还有利用扩散反射光的方法，但使用扩散反射光的方法是可以用 于粉末试料的结构分析的方法，并不能用于具有曲率的被测定物的表面附 着物浓度的测定。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述问题而设计的，其目的在于，提供一种不受被测 定物的钢种及油的种类的限制，不使用高环境负荷的限制物质，能够高精 度且简便地测定出涂布在被测定物上的油的附着量的表面有机化合物浓 度测定方法。本专利技术的对作为被测定物的焊丝表面的有机化合物浓度进行测定的 方法，是将圆柱或圆筒状的被测定物无间隙地排列在红外线照射区域内， 在将红外线照射区域的直径定为A，圆柱或圆筒状的所述被测定物的外径 定为D，把多根被测定物并列排列在红外线照射区域内时的设置宽度定为B时，使其满足A/D》2、 B》(A+D)的关系，照射红外线，利用来自 被测定物的扩散反射光对特定波长的红外线的吸光度进行测定。在此所述"表面有机化合物浓度"是指焊丝每单位质量焊丝表面附着 有机化合物质量。在该表面的有机化合物浓度测定方法中，成为测定对象的有机化合物 例如是菜籽油等的脂肪酸甘油酯、米糠蜡等的一价醇的脂肪酸酯、油酸醇 等的脂肪族醇、介子酸酰胺等的脂肪酸酰胺、不具有极性键的矿物油类没 有2重结合的锭子油、或者具有2重结合的聚丁烯、或者不具有C一H结 合的全氟聚醚。或者，成为测定对象的有机化合物例如是通过粘结剂附着在被测定物 表面上的PTFE (polytetrafluoroethylene聚四氟乙烯)。关于这些固态物的 附着量，通过对每个所附着的物质作成检测线，而能够高精度地测量浓度。另外，本专利技术的，从正反两个方向对所 述被测定物照射红外线，测定其吸光度，根据其平均值测定所述被测定物 表面的有机化合物浓度。附图说明图1是对本专利技术的构成进行说明的模式图。图2是表示本专利技术的实施方式的吸光度测定方法的模式图。图3是表示被安装在支架上的被测定物及标准试料的图。图4是表示支架的正面侧的测定的图。图5是表示支架的反面侧的测定的图。图6是表示设置宽度B和吸光度的关系的曲线图。图7是表示从4个方向进行测定的图。图8是表示油的吸收光谱的一例的图。图9是表示脂肪酸甘油酯涂布焊丝的检量线的一例的图。图IO是表示涂布油的存在状态的模式图。图11是表示仅从一个方向对油附着量进行测定时的图。图12是表示从正反两个方向对油附着量进行测定时的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。如上所述，使用扩散反射光的 红外线分光分析装置一直以来用于粉末试料的结构分析，通常是以将粒径为数u m到200 u m的粉末微粒无间隙地排列在红外线的照射区域内的方 式进行测定。因此，在如本专利技术这样被测定物为焊丝的情况下，使用扩散 反射光的红外线分光分析装置并不适用。但是，本专利技术的专利技术人员对此进行了反复努力研究，在对相比粉末试 料的粒径具有极大直径的焊丝(常用直径为0.8 2.4mm)等圆柱状或圆筒 状的被测定物的扩散反射型红外分光装置的适用方法所进行的实验研究 中，发现如图l所示，通过将多根被测定物排列为宽度大于红外线的照射 区域，根据被测定物的直径适当选定红外线照射直径，可以高精度地测定 附着物浓度。其原因可以考虑为当把圆柱状的多个被测定物(焊丝)平列排列在平 面上时，照射到试料表面上的光线，在相邻的焊线之间相互干扰的同时产 生扩散反射，如具有特定的表面粗度的平面一样将反射光返回。被测定物的排列宽度(设置宽度)窄于红外线的照射宽度的情况下， 来自没有排列试料部分的反射光成为误差，不能获得充分的测定精度。因 此，设置宽度必须在(照射宽度+被测定物外径)以上。另外，对于照射直径，当被测定物的外径大时，相对于照射区域测定 物的排列方法为轴对称和非轴对称的情况下，红外线吸光度的误差变大。 因此，需要根据被测定物的线径，适当选定红外线照射直径。本专利技术正是基于上述见解而设计的，如图1所示，为了使红外线照射 区域的直径A和圆柱状或圆筒状的被测定物(焊丝)的外径D，以及将多 根被测定物排列在红外线照射区域内的设置宽度B之间，满足如下关系，A/D》2 (1)B》(A+D) (2) 将圆柱状或圆筒状的被测定物排列在红外线照射领域内，照射红外线，利 用被测定物的扩散反射光，对特定波长的红外线的吸光度进行测定。由此，可以测定被测定物表面的有机化合物浓度。所以，通过本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对作为被测定物的焊丝表面的有机化合物浓度进行测定的方法，其特征在于，将圆柱状或圆筒状的被测定物无间隙地排列在红外线照射区域内，在将红外线照射区域的直径定为Ａ，圆柱状或圆筒状的所述被测定物的外径定为Ｄ，把多根被测定物并列排 列在红外线照射区域内时的设置宽度定为Ｂ时，满足Ａ／Ｄ≥２、Ｂ≥（Ａ＋Ｄ）的关系，照射红外线，利用来自被测定物的扩散反射光对特定波长的红外线的吸光度进行测定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尾崎慎太郎，清水弘之，宫崎邦彰，白滝淳纪，池田哲直，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]