JPH035136A - スポット溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板 - Google Patents

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−１−の利用分胎 本発明はスボッ：・溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板に
関し、さらに詳しくは、耐蝕性、フルス成形性および燐
酸塩処理性が良好で、かっ、スポット溶接性に優れた亜
鉛系めっき鋼板に関するものである。

［従来技術］ 一般に、優れた耐蝕性を有する各種の亜鉛系め−）き鋼
板は、自動車用外板および内板まだ家庭電気製品さらに
建築材料等を主流として、多方面に使用されてきており
、特に、最近になってその需要か増大している。

また、同時に」二記各種亜鉛系めっき鋼板には、耐蝕性
以外に加工性、塗装性および溶接性等の性能についても
、益々多様化してきており、それぞれその用途に応じて
より高い性能の亜鉛系めっき鋼板が要求されるようにな
ってきている。

そして、上記したような種々の性能のうちでも、特に溶
接性、即ち、スポット溶接性に対する性能の改善が強く
要求されている。

しかして、亜鉛系めっき鋼板をスポット溶接する場合に
、チップの寿命が冷間圧延鋼板に比較して短いことは、
良く知られているように溶接の途中においてデツプの材
質である銅とめっき層中の卯鉛が反応することにより、
デツプの先端表面に低融点のＺｎ−Ｃｕ合金層が形成さ
れ、この合金層が連続的に溶接を行なうことで、合金層
の形成、剥離が繰り返されるからである。

また、溶接されるめっき鋼板間にめっき層が存在ずろ場
合には、低融点のめっき層が通電初期に溶融することに
より、電流密度が低下して発熱効率が低下する結果とし
てチップ寿命がさらに短くなるのである。

上記に説明したように、亜鉛系めっき鋼板のスポット溶
接性を改善するために、いままでにも研究が行なわれ、
その改善策が種々提案されている。

例えば、亜鉛系めっき鋼板を改善する対策としては、 ■各種亜鉛系めっき綱板上に上層めっきを設けること。

上層めっきとしては、Ｆｅ５Ｚｎ−Ｆｅ。

ＴｉＯ２、Ａ　］　２０　！ｌ、Ｓ　ｉ　Ｏ２等の酸化
物（セラミックス）等が挙げられている（特開昭６３−
１８６８８２号公報）。

■めっき鋼板表面に加熱処理等により酸化皮膜を形成す
ること（特開昭６３−１８６８８３号公報）。

■母材およびめっき層の電気抵抗を高くすること。

例えば、母材のＳｔ金含有よる電気抵抗値の増加等（特
開昭６３−１１９９８８号公報）。

等があり、また、チップを改善する対策として、チップ
表面にＦｅ、　Ｎｉ、　’Ｉ’ｉ、Ｚ　ｒ　０２、Ｔ　
ｉ　Ｂ　２等鉛系めっき鋼板を開発したのである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係るスポット溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板
の特徴とするところは、 鋼板上に粒径が１０μｍ以下の炭素粉末を００５〜３０
ｗｔ％含有する防錆油層が設けられていることにある。

本発明に係るスポット溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板
について、以下詳細に説明する。

本発明に係るスポット溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板
を開発する途上において、亜鉛系めっき鋼板上に防錆油
を塗布した場合には、亜鉛系めっき鋼板上に防錆油を塗
布しない場合よりも、スポット溶接性のチップ寿命が改
善されることに着目し、さらに、防錆油中に炭素粉末を
少量含有させることよって、チップ寿命がさらに改善さ
れるのてないかとの研究を行ない、炭素粉末を防錆油に
含有させて検討を行なった結果、著しいチップ寿命の改
善効果があることを知見したのである。

この防錆油に炭素粉末を含有させることによる、を被覆
する方法があって、それぞれにある程度の効果をあげお
り、一部において実際に使用されている。

しかし、Ｚｎめっき鋼板に要求される溶接性以外の性能
、例えば、耐蝕性、加工性、燐酸塩処理性等に悪影響を
およぼず場合があり、また、製造時に大規模な設備投資
を必要とし、コストアップにつながり、実用上工業的規
模においてこれを適用することは極めて困難であり、さ
らに、実用的なスポット溶接性の改善に対する対策が要
望されている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は」二記に説明したような従来における亜鉛系め
っき鋼板のスポット溶接性に対する種々の対策における
問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行い、検討を重ね
た結果、亜鉛系めっき鋼板の優れたスポット溶接性を有
しており、耐蝕性は勿論のこと、加工性、燐酸塩処理性
等のもともと亜鉛系めっき鋼板に要求されている特性に
は悪影響をおよぼずことのないスポット溶接性に優れた
亜スポット溶接時における炭素粉末の作用および／また
は機構について説明すると、チップにより加圧された時
にチップ表面の凹凸に沿って防錆油とともに回りこみ、
その後の通電により発熱で防錆油が蒸発した後、めっき
層およびチップ表面に付着してデツプとめっき層の反応
を抑制するとともに、チップ表面に形成された合金層の
剥離を抑制する働きを行なうものと考えられる。

さらに、溶接される亜鉛系めっき鋼板間において、通電
によって防錆油が蒸発した後においても、炭素粉末が残
留し、めっき鋼板どうしのなじみを悪くすることによっ
て通電経路を制限し、めっき鋼板間の発熱効率を高くす
ることにより、ナゲツト形成へ速やかに移行させる働き
を行なうので、デツプの寿命をさらに延長させることが
できるものと考えられる。

本発明に係るスポット溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板
は、炭素粉末と防錆油との間には特別な化学反応を必要
としないので、特に、限定的ではなく、亜鉛系めっき鋼
板としては、電気亜鉛めっき鋼板、溶融ｊ１１ｕ鉛めっ
き鋼板、Ｉ？　ｅ−７，ｎ系合金化溶融亜鉛めっき角１
１（板、電気Ｚｎ−Ｐｃ系合金めっき鋼板、電気Ｚｎ−
Ｎｉ系合金めっき鋼板、蒸着亜鉛めっき鋼板等か挙げら
れろが、さらに、これらを組合［た複層亜鉛めっき鋼板
よたはＰｅ５Ｎｉ以外の金属との亜鉛合金めっき鋼板を
使用することも可能である。なお、銅板の片面、両面の
何れのめっきでも良い。

さらに、防錆油も通常使用されている種類のものでよく
、特に限定はされないが、例えば、ノックラス１．５３
０１；’　（日本パーカライジンク社製）、ダイヤモン
ドＰＡ９２０（三菱石油製）、メタルガ−Ｆ’＃８Ｉ４
（モーピル石油製）等のものが挙げられる。

含有させる炭素粉末の粒径目：　ｌＱ７１ｍ以ドであり
、１０μｍを越えると防錆油中に均一に分散させること
が困難となり、さらに、溶接面のプレス成形時において
亜鉛めっき鋼板表面を傷っ１ノる可能性があり好ましく
ない。よって、炭素粉末の粒径！１．１１０μＩｎ以下
とする。

さらに、炭素粉末の含有量は、０．０５〜３０ｗｔ％と
するのがよく、含有量が０．０５ｗｔ％未満では含有さ
せることによる効果は少なく、防錆油層だけの場合と比
較してもチップ寿命の改善効果は少なく、また、３０ｗ
［％を越えると防錆曲中に均一に分散させることが困難
となることが多く、さら？こ、亜鉛めっき鋼板のチップ
間における発熱量が過大となって、デツプの損耗が促進
されることになり、溶接される亜鉛系めっき胴板間にお
いて発熱効率が高くなるので効果は相殺される。よって
、炭素粉末の含有量ｉｊ：　０．０５〜３０ｗｔ％とす
る。

また、防錆４（］に含存させる炭素粉末は先に出願を完
了している防錆４１ノに含有させるセラミック粉末に比
較して、Ｚｎ系めっき鋼板のプレス成形性に対する悪影
響が少／ｊいので、炭素粉末粒径はセラミック粉末の粒
径１１０００ｎ以下のものよりも大きい粒径のものを使
用することができる。

なお、炭素粉末以外の金属粉末を使用することも考えら
れるが、実際の問題上して金属粉末を防錆油に含有させ
る場合には、プレス成形性に対するセラミック粉末と同
様の悪影響を無くするために、粒径をセラミック粉末と
同じように］、ＯＯＯｎｍ以下にする必要があり、さら
に、現在の金属の粉末製造技術においてはこの程度の微
細粉末を低コス）・で製造することは困難であり、また
、金属粉；ｌ：してのＺｎ、Ｍｇ、ＡＩ等は電極デツプ
のＣｕの融点を低下させるため、かえって不都合であり
、従って、金属粉末を使用する場合は、Ｎ１、Ｆｅ。

Ｃｏ等を選択する必要がある。しかし、このＮｉ、Ｆｅ
、Ｃｏも７．ｎ、　Ｍｇ、　ＡＩの場合と同様に低コス
トで粉末を製造することは困難である。

」；記に説明したような、炭素粉末を含ｆ了ケる防錆油
を亜鉛系めっき綱板上に形成する方法は、防錆油中に含
有される炭素粉末が選択的に排除されるものでなければ
、特に限定されるものではないが、例えば、ロール・コ
ーター法、浸漬法、スプレー法等が挙げられる。この場
合の防錆＆Ｉｔ層の量はスポット溶接される時のチップ
の加圧力によって、実際に効果を」−げる徂が概略決ま
るため、過大な塗布量（Ｊあろ水準において効果（ｊ飽
和してしまい、それ以」−の塗布は無駄でコストアップ
となり、含有されている炭素粉末の効果を充分に発揮さ
せるため（こは］００ｍｇ／ｍ’以」二とするのがよい
。

［実　施　例］ 本発明に係るスポット溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板
の実施例を比較例とともに説明する。

実施例 第１表に示す種々の亜鉛系めっき鋼板」―に種々の防錆
油を塗布して、次に示す溶接性試験方法を行なった。

溶接性試験方法 溶接電流　：　１０に八 加圧力　　：　　２５０ｋｇｆ 通電時間　　　１２ザイクル 電極　　　　Ｃｕ−１ｗｔ％Ｃｒ 防錆油　　・　ノックスラスｌ−５３０Ｆ（日本パーカ
ライノンクシ社製） このような試験条件により連続溶接を行ない、２００点
毎に電流８．５にハで溶接した後、ナゲツト径か４　［
（ｔ　板厚）以１−を満たず最大打点数をチップ寿命と
して評価した結果を第１表に示す。

第１表から明らかなように、本発明に係るスポット溶接
性に優れた亜鉛系めっき鋼板は、比較例のＮｏ、５〜Ｎ
ｏ、９に比して、チップ寿命が２〜４倍にも改善されて
おり、また、炭素粉末が本発明に係るスポット溶接性に
優れた亜鉛系めっき鋼板の範囲外の含有量の比較例Ｎｏ
、１０は、チップ寿命の改善効果は不充分であることが
わかる。

１ ［発明の効果コ 以上説明したように、本発明に係るスポット溶接性に優
れた亜鉛系めっき鋼板は」−２の構成であるから、防錆
油に炭素粉末を含有させているので優れたスポット溶接
後を有し、また、プレス成形性等の加工性には悪影響を
及ぼずことがなく、さらに、スポット溶接後の脱脂上程
で炭素粉末が取除かれるため、燐酸塩処理性にも悪影響
を及ぼずことがなく、かつ、炭素粉末はめっき層と特別
な化学反応を起こさないため、最も重要な耐蝕性を劣化
させることがないという優れた効果を有するものである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　綱板上に粒径が１０μｍ以下の炭素粉末を０．０５〜
   ３０ｗｔ％含有する防錆油層が設けられていることを特
   徴とするスポット溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板。