JPH03197660A

JPH03197660A - 溶接鋼構造物の溶融亜鉛めっき方法

Info

Publication number: JPH03197660A
Application number: JP2469890A
Authority: JP
Inventors: Toru Okazawa; 岡沢　亨
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-05-09
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1991-08-29
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: JPH0647711B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、溶接鋼構造物への溶融亜鉛めっきにおいて
、溶融亜鉛による溶融金属脆化割れの発生を防止した溶
融亜鉛めっき方法に関する。

従来の技術溶接鋼構造物に亜鉛めっきを施した場合、溶接熱影響部
粗粒域に粒界割れを生じることがある。

この現象は、亜鉛めっき工程における溶融亜鉛浴への浸
漬中に生じることから液体金属による固体金属の脆化の
一種と考えられており、溶融亜鉛による溶融金属脆化割
れ（以下単にめっき割れと称す）と呼ばれている。

例えば、送電用鉄塔は、立地条件が山間部に多く、現地
での組立て後の塗装が困難であり、鉄塔用鋼管は部材を
溶接して組立てたのち溶融亜鉛めっきが施されている。

ところが、この溶融亜鉛めっきを施す際に、めっき割れ
が生じることがある。

上記めっき割れは、鋼管素材の強度が高く、板厚が大き
く、さらに溶接熱影響部の硬さが大きいほど、多く発生
する傾向がある。例えば、鉄塔用鋼管の成分が炭素当量
Ｃｅｑ≧０．４０％、あるいは溶接熱影響部の最高硬さ
Ｈｖ≧２６０になれば、めっき割れが発生する可能性が
ある。

近年、大型送電用鋼管鉄塔は、ますます大型化し、かつ
高強度化しており、より優れためっき割れの防止方法の
出現が望まれている。

その防止策として、鋼材の成分をめっき割れの観点から
調整することが提案されている（例えば特開昭５８−８
４９５９号公報）。

発明が解決しようとする課題上記のごとく、溶接鋼構造物のめっき割れ防止策として
鋼材の成分を調整しても、めっき割れは板厚や溶接熱影
響部の硬さなど他の原因によっても引き起こされるため
、十分な効果をあげるまでには至っていない。

課題を解決するための手段上記目的を達成するため、この発明の溶接鋼構造物の溶
融亜鉛めっき方法は、溶融亜鉛による溶融金属脆化割れ
を引き起こす原因となる有害不純物の含有を抑制した亜
鉛を用いて溶融亜鉛めっきを施すことにある。

そして、有害不純物としてＰｂとＣｄを含む場合には、
Ｐｂ０．１重量％以下、Ｃｄ０．０２重量％以下に抑制
した亜鉛を用いて溶融亜鉛めっきを施す。

また、有害不純物としてＰｂ、Ｃｄの他にＳｎを含む場
合には、Ｐｂ０．１重量％以下、Ｃｄ０．０２重量％以
下、Ｓｎ０．００５重量％以下に抑制した亜鉛を用いて
溶融亜鉛めっきを施すのである。

作　　　　用この発明の溶融亜鉛めっき方法で使用する亜鉛は、めっ
き割れを引き起す原因となるＰｂ、　Ｃｄ、等の有害不
純物の含有を無害となる極く微量な範囲に抑制している
ため、めっき割れの発生を完全に防止することができる
。

この発明において、亜鉛に含まれる有害不純物の含有量
を限定したのは次の理由による。

第１表に示した蒸留亜鉛地金の成分に見られるように、
通常の亜鉛地金には、１重量％程度のｐｂと０．１重量
％程度のＣｄ、場合によっては０．０１重量％程度のＳ
ｎが混入している。ところが、これらの不純物の溶融点
はＰｂは３２７．５℃、Ｃｄは３２０、９℃、Ｓｎは２
３１．９７℃であり、Ｚｎの溶融点４１９、６℃に比べ
約１００℃近くも低い。

このようにＺｎと不純物の溶融点が異なるため、４５０
℃程度の温度で溶融亜鉛めっきする際、不純物の低融点
金属は鋼の粒界に拡散して侵入し、その結果割れが生じ
る。

この現象は、実験の結果、第１表に本発明使用地金とし
て示すように、ｐｂは０．１重量％以下、Ｃｄは０．０
２重量％以下、Ｓｎは０．００５重量％以下に限定する
ことにより防止しうろことがわがった。

（以下余白）実施例実施例１鉄塔用鋼管材料等に使用される鋼の中から第２表に化学
成分を示す５種類の鋼を選び、これらの鋼を使って溶接
鋼構造物を作り、溶融亜鉛めっきを施した場合のめっき
割れを調べるため、拘束継ぎ手試験を行なった。

すなわち、第１図に示すように、十字型に組合せた試験
板（１）の対向する交線を拘束溶接（２）シ、他の対向
する交線を第２表の各鋼種１〜５を使って試験溶接（３
）シた。

上記により作られた各試験片を、この発明の実施による
（Ｐｂ０．０５重量％、Ｃｄ０．０１重量％、Ｆｅ０．
００８重量％、残部実質的にＺｎからなる）を使って通
常の溶融めっき工程で亜鉛めっきを施した。なお、比較
のため第１表に示す蒸留亜鉛１種を使って、同様に亜鉛
めっきを施して比較例とした。

その亜鉛めっき工程は、通常行われている方法であり、
脱脂して酸洗し、さらにＺｎＣ１５と、Ｎ　Ｈ４ＣＩが
モル比で１：２の溶液でフラックス処理したのち、浴温
４５５℃の溶融亜鉛浴に１０分間浸漬した。そして、試
験溶接（３）のビード止端部の割れ発生を調べた。その
結果を、鋼の機械的性質および溶接熱影響部の最高硬さ
（Ｈｖ）とともに第３表に示す。

（以下余白）上記鋼種１〜５は、従来の溶融亜鉛めっきを施した場合
、めっき割れを起こす鋼材であり、比較例では溶接熱影
響部の最高硬さ（Ｈｖ）が低い鋼種２を除いて、他はす
べてめっき割れが発生した。

しかし、この発明の実施によるものは、めっき割れは皆
無であった。

実施例２第４表に示す化学成分、機械的性質および溶接熱影響部
の最高硬さを有する鋼種Ａおよび鋼種Ｂを使って実施例
１と同じ要領で拘束試験片を作り、使用する亜鉛の化学
成分を変えてめっき割れの有無を調べた。その結果を第
５表に、亜鉛の化学成分とともに示した。

（以下余白）第５表において、試料Ｎ０．Ａ−１とＢ−１は、いずれ
も第１表に示す蒸留亜鉛地金１種を使った従来法であり
、また試料Ｎ０．Ａ−２とＢ−２は亜鉛中のＰｂとＣｄ
の含有量が、この発明の限定量を超えた範囲外の比較例
である。そして、試料ＮＯ。

Ａ−３〜Ａ−５およびＢ−３〜Ｂ−５は、この発明の実
施例である。この試験結果より、この発明によりｐｂお
よびＣｄの含有量を限定した亜鉛を使って溶融めっきす
れば、めっき割れが発生しないことがわかる。

実施例３第４表に示す化学成分および溶接熱影響部の最高硬さを
有する鋼種Ａおよび鋼種Ｂを使って実施例１と同じ要領
で拘束試験片を作り、めっき割れを引き起こす有害不純
物としてＰｂ、Ｃｄの他にＳｎを含む亜鉛の化学成分を
変えて溶融めっきを行ない、めっき割れの有無を調べた
。その結果を、亜鉛の化学成分とともに第６表に示した
。

（以下余白）第５表における各試料は実施例２の試料区分と同じであ
る。この場合も試験結果より、この発明により有害不純
物のＰｂ、ＣｄおよびＳｎの含有量を限定した亜鉛を使
って溶融亜鉛めっきすれば、めっき割れが発生しないこ
とがわかる。

発明の効果この発明は、溶接鋼構造物の溶融亜鉛めっきにおいて、
使用する亜鉛の中に含まれるめっき割れを引き起す有害
不純物をめっき割れが生じない極微量な範囲に抑制する
ため、溶融亜鉛めっきにおけるめっき割れの発生を皆無
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶融亜鉛めっきした溶接熱影響部のめっき割れ
を試験するための拘束継手試験片を示す正面図（ａ図）
と側面図（ｂ図）である。１・・・試験板　　　　　　２・・・拘束溶接３・・・
試験溶接（ａ）第１図

Claims

【特許請求の範囲】１　Ｐｂ０．１重量％以下、Ｃｄ０．０２重量％以下を
含み、残部は実質的にＺｎからなる亜鉛を用いて溶融亜
鉛めっきする溶接鋼構造物の溶融亜鉛めっき方法。２　Ｐｂ０．１重量％以下、Ｃｄ０．０２重量％以下、
Ｓｎ０．００５重量％以下を含み、残部は実質的にＺｎ
からなる亜鉛を用いて溶融亜鉛めっきする溶接鋼構造物
の溶融亜鉛めっき方法。