JPH05329682A - 亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法 - Google Patents
亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法Info
- Publication number
- JPH05329682A JPH05329682A JP16039092A JP16039092A JPH05329682A JP H05329682 A JPH05329682 A JP H05329682A JP 16039092 A JP16039092 A JP 16039092A JP 16039092 A JP16039092 A JP 16039092A JP H05329682 A JPH05329682 A JP H05329682A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- zinc
- less
- steel sheet
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜鉛系めっき鋼板のガスシールドアーク溶接
において、ピット、ブローホールおよびスパッタを低減
させる。 【構成】 重量比でＣ：0.１５％以下、Ｓｉ：0.１〜0.
４％，Ｍｎ：1.２〜1.７％，Ｐ：0.０３％以下、Ｓ：0.
０３％以下を含み、且つＴｉおよびＮｂの１種または２
種を合計で0.０４〜0.１０％含み、残部がＦｅおよび不
可避不純物からなる鋼ワイヤを用いる。体積比で１％以
上７％以下のＯ2 ガスを含むＯ2 ＋Ａｒ＋ＣＯ2 の３元
系シールドガスを用いる。パルスＭＡＧ溶接を行う。
において、ピット、ブローホールおよびスパッタを低減
させる。 【構成】 重量比でＣ：0.１５％以下、Ｓｉ：0.１〜0.
４％，Ｍｎ：1.２〜1.７％，Ｐ：0.０３％以下、Ｓ：0.
０３％以下を含み、且つＴｉおよびＮｂの１種または２
種を合計で0.０４〜0.１０％含み、残部がＦｅおよび不
可避不純物からなる鋼ワイヤを用いる。体積比で１％以
上７％以下のＯ2 ガスを含むＯ2 ＋Ａｒ＋ＣＯ2 の３元
系シールドガスを用いる。パルスＭＡＧ溶接を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛系めっき鋼板のガ
スシールドアーク溶接に使用する溶接ワイヤおよびこれ
を使用したガスシールドアーク溶接方法に関し、更に詳
しくはピット、ブローホールおよびスパッタの発生を抑
える溶接ワイヤおよび溶接方法に関する。
スシールドアーク溶接に使用する溶接ワイヤおよびこれ
を使用したガスシールドアーク溶接方法に関し、更に詳
しくはピット、ブローホールおよびスパッタの発生を抑
える溶接ワイヤおよび溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛系めっき鋼板は、圧延された鋼板の
表面に耐食性を向上させる目的で亜鉛や亜鉛合金を溶融
めっきあるいは電気めっきしたものであり、自動車、電
機、建材等の分野で幅広く使用されている。しかし、こ
の亜鉛系めっき鋼板は、鋼板表面に亜鉛がめっきされて
いることに起因して、裸鋼板より溶接性が劣る。
表面に耐食性を向上させる目的で亜鉛や亜鉛合金を溶融
めっきあるいは電気めっきしたものであり、自動車、電
機、建材等の分野で幅広く使用されている。しかし、こ
の亜鉛系めっき鋼板は、鋼板表面に亜鉛がめっきされて
いることに起因して、裸鋼板より溶接性が劣る。
【０００３】即ち、溶接熱により溶接部近傍の亜鉛がそ
の沸点以上に加熱されて蒸発し、溶接性を低下させるの
である。より具体的には、蒸発した亜鉛がアーク柱に混
入し、アークの不安定をもたらし、スパッタ増加の原因
となる。また、重ね隅肉溶接のように溶接金属中に亜鉛
蒸気の侵入が起こりやすい溶接継手の場合は、その亜鉛
蒸気が溶接金属中にそのまま残存し、ピットおよびブロ
ーホールといった気孔による溶接欠陥が多発する。
の沸点以上に加熱されて蒸発し、溶接性を低下させるの
である。より具体的には、蒸発した亜鉛がアーク柱に混
入し、アークの不安定をもたらし、スパッタ増加の原因
となる。また、重ね隅肉溶接のように溶接金属中に亜鉛
蒸気の侵入が起こりやすい溶接継手の場合は、その亜鉛
蒸気が溶接金属中にそのまま残存し、ピットおよびブロ
ーホールといった気孔による溶接欠陥が多発する。
【０００４】このような問題を解決するために、例えば
Ｂｉを含有させた溶接用ワイヤおよびこれを使用した溶
接方法が、特開平１−３０９７９６号公報に開示されて
いる。ここに開示された代表的な溶接方法は、Ｂｉを含
む鋼ワイヤと、ＣＯ2 を含むＡｒからなる２元系シール
ドガスを用いて、ＭＡＧあるいはパルスＭＡＧ溶接を行
う。Ｂｉはワイヤ金属の粘度を低下させ、溶融金属から
亜鉛蒸気を抜け易くすると共に、パルスＭＡＧ溶接にお
いては溶滴を微細化し、スパッタを減少させると説明さ
れている。
Ｂｉを含有させた溶接用ワイヤおよびこれを使用した溶
接方法が、特開平１−３０９７９６号公報に開示されて
いる。ここに開示された代表的な溶接方法は、Ｂｉを含
む鋼ワイヤと、ＣＯ2 を含むＡｒからなる２元系シール
ドガスを用いて、ＭＡＧあるいはパルスＭＡＧ溶接を行
う。Ｂｉはワイヤ金属の粘度を低下させ、溶融金属から
亜鉛蒸気を抜け易くすると共に、パルスＭＡＧ溶接にお
いては溶滴を微細化し、スパッタを減少させると説明さ
れている。
【０００５】また、ＡｒにＣＯ2 を混合した２元系シー
ルドガスに微量のＯ2 を加えた３元系シールドガスも前
記溶接方法では使用されており、その効能は特開平２−
３７９７５号公報に比較的詳しく説明されている。
ルドガスに微量のＯ2 を加えた３元系シールドガスも前
記溶接方法では使用されており、その効能は特開平２−
３７９７５号公報に比較的詳しく説明されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｂｉは
高価であり、溶接コスト上昇の原因になる。また、アー
クの集中性を高めるために、ビードの突出が大となった
り、鋼板の溶け落ちを生じる危険性が大きい。Ｂｉの添
加以外にも溶接ワイヤの成分を調整して、ピット等を減
少させる方法が多数提案されているが、ワイヤ成分の調
整だけでは満足する結果は得られていない。
高価であり、溶接コスト上昇の原因になる。また、アー
クの集中性を高めるために、ビードの突出が大となった
り、鋼板の溶け落ちを生じる危険性が大きい。Ｂｉの添
加以外にも溶接ワイヤの成分を調整して、ピット等を減
少させる方法が多数提案されているが、ワイヤ成分の調
整だけでは満足する結果は得られていない。
【０００７】ＡｒにＣＯ2 およびＯ2 を混合した３元系
シールドガスについては、これがスパッタおよびヒュー
ムの低減に有効なことは特開平２−３７９７５号公報に
説明されている。しかし、亜鉛系めっき鋼板の溶接時の
大きな問題であるピットの発生との関連についての記載
はない。
シールドガスについては、これがスパッタおよびヒュー
ムの低減に有効なことは特開平２−３７９７５号公報に
説明されている。しかし、亜鉛系めっき鋼板の溶接時の
大きな問題であるピットの発生との関連についての記載
はない。
【０００８】本発明の目的は、スパッタのみならずピッ
トおよびブローホールの発生を抑え、しかも経済性のよ
い亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法を提供
することにある。
トおよびブローホールの発生を抑え、しかも経済性のよ
い亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】亜鉛系めっき鋼板のアー
ク溶接においてブローホールの発生を低減させるには、
溶融金属中から積極的に亜鉛蒸気を放出させるのが有効
であり、従って、溶融金属の粘性および表面張力を低く
保つのが効果的な手段となる。また、アークの不安定に
起因する溶融池の乱れは、亜鉛蒸気の放出を妨げたり、
シールドガスを巻き込んだりしてブローホールの原因と
なる。従って、アークの安定性を高めることもブローホ
ールの低減に有効な手段となる。
ク溶接においてブローホールの発生を低減させるには、
溶融金属中から積極的に亜鉛蒸気を放出させるのが有効
であり、従って、溶融金属の粘性および表面張力を低く
保つのが効果的な手段となる。また、アークの不安定に
起因する溶融池の乱れは、亜鉛蒸気の放出を妨げたり、
シールドガスを巻き込んだりしてブローホールの原因と
なる。従って、アークの安定性を高めることもブローホ
ールの低減に有効な手段となる。
【００１０】ピットは溶融池内のブローホールが表面に
現れたものであるため、基本的にはブローホールを低減
させる手段が有効な対策になる。しかし、同じブローホ
ール量でも溶融池の安定性によってはピットの発生量が
大きく変化する場合がある。即ち、溶融池内にブローホ
ールの発生があっても、溶融池が安定して一定の形状を
保っていればピットは発生し難い。一方、溶融池が不規
則に大きく乱れる場合にはブローホールが溶融池表面に
現れ、そのまま溶融池が凝固した場合にはピットとな
る。従って、ピットの発生防止には、ブローホール以上
にアークの安定性が必要とされる。
現れたものであるため、基本的にはブローホールを低減
させる手段が有効な対策になる。しかし、同じブローホ
ール量でも溶融池の安定性によってはピットの発生量が
大きく変化する場合がある。即ち、溶融池内にブローホ
ールの発生があっても、溶融池が安定して一定の形状を
保っていればピットは発生し難い。一方、溶融池が不規
則に大きく乱れる場合にはブローホールが溶融池表面に
現れ、そのまま溶融池が凝固した場合にはピットとな
る。従って、ピットの発生防止には、ブローホール以上
にアークの安定性が必要とされる。
【００１１】亜鉛めっき鋼板でスパッタが多い理由は、
基本的には亜鉛蒸気がアーク中に入り、溶滴の円滑な移
行を妨げ、長時間にわたる短絡を発生しやすい点にあ
る。そのため、スパッタの発生防止にも、ピットの場合
と同様にアークの安定性を高め、円滑な溶滴移行を実現
することが有効な対策となる。
基本的には亜鉛蒸気がアーク中に入り、溶滴の円滑な移
行を妨げ、長時間にわたる短絡を発生しやすい点にあ
る。そのため、スパッタの発生防止にも、ピットの場合
と同様にアークの安定性を高め、円滑な溶滴移行を実現
することが有効な対策となる。
【００１２】このように、アークの安定化はブローホー
ル、ピットおよびスパッタの低減に大きく寄与する。
ル、ピットおよびスパッタの低減に大きく寄与する。
【００１３】本発明者らは主にアーク安定化の観点から
ブローホール、ピットおよびスパッタの低減策について
検討した結果、鋼ワイヤにＴｉおよび／またはＮｂを添
加すること、更にその上でシールドガスに微量のＯ2 ガ
スを添加することがアークの安定化に特に有効であり、
これにより経済性よくブローホール、ピットおよびスパ
ッタを低減させ得ることを知見した。
ブローホール、ピットおよびスパッタの低減策について
検討した結果、鋼ワイヤにＴｉおよび／またはＮｂを添
加すること、更にその上でシールドガスに微量のＯ2 ガ
スを添加することがアークの安定化に特に有効であり、
これにより経済性よくブローホール、ピットおよびスパ
ッタを低減させ得ることを知見した。
【００１４】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
で、亜鉛系めっき鋼板のガスシールドアーク溶接に使用
する鋼ワイヤであって、重量比でＣ：0.１５％以下、Ｓ
ｉ：0.１〜0.４％，Ｍｎ：1.２〜1.７％，Ｐ：0.０３％
以下、Ｓ：0.０３％以下を含み、且つＴｉおよびＮｂの
１種または２種を合計で0.０４〜0.１０％含み、残部が
Ｆｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする亜鉛
系めっき鋼板の溶接ワイヤを第１の要旨とする。
で、亜鉛系めっき鋼板のガスシールドアーク溶接に使用
する鋼ワイヤであって、重量比でＣ：0.１５％以下、Ｓ
ｉ：0.１〜0.４％，Ｍｎ：1.２〜1.７％，Ｐ：0.０３％
以下、Ｓ：0.０３％以下を含み、且つＴｉおよびＮｂの
１種または２種を合計で0.０４〜0.１０％含み、残部が
Ｆｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする亜鉛
系めっき鋼板の溶接ワイヤを第１の要旨とする。
【００１５】第２の要旨は、重量比でＣ：0.１５％以
下、Ｓｉ：0.１〜0.４％，Ｍｎ：1.２〜1.７％，Ｐ：0.
０３％以下、Ｓ：0.０３％以下を含み、且つＴｉおよび
Ｎｂの１種または２種を合計で0.０４〜0.１０％含み、
残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼ワイヤを用い
ると共に、シールドガスとして体積比で１％以上７％以
下のＯ2 ガスを含むＯ2 ＋Ａｒ＋ＣＯ2 の３元系混合ガ
スを用いて、パルスＭＡＧ溶接を行うことを特徴とする
亜鉛系めっき鋼板の溶接方法にある。
下、Ｓｉ：0.１〜0.４％，Ｍｎ：1.２〜1.７％，Ｐ：0.
０３％以下、Ｓ：0.０３％以下を含み、且つＴｉおよび
Ｎｂの１種または２種を合計で0.０４〜0.１０％含み、
残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼ワイヤを用い
ると共に、シールドガスとして体積比で１％以上７％以
下のＯ2 ガスを含むＯ2 ＋Ａｒ＋ＣＯ2 の３元系混合ガ
スを用いて、パルスＭＡＧ溶接を行うことを特徴とする
亜鉛系めっき鋼板の溶接方法にある。
【００１６】ここで、３元系混合ガスにおけるＣＯ2 量
は、体積比で５％以上１５％以下が望ましい。
は、体積比で５％以上１５％以下が望ましい。
【００１７】
【作用】本発明においては、ワイヤ成分およびシールド
ガスが次のように機能する。
ガスが次のように機能する。
【００１８】ワイヤ成分 Ｃはアークの安定化に悪影響を及ぼし、スパッタやピッ
ト発生の原因となる。更に、溶融金属の靱性を保つ点か
らも低量にする必要がある。よって、Ｃは0.１５％以下
とした。
ト発生の原因となる。更に、溶融金属の靱性を保つ点か
らも低量にする必要がある。よって、Ｃは0.１５％以下
とした。
【００１９】ＳｉおよびＭｎは脱酸剤であるが、これら
が多くなると溶融金属の粘性を上昇させる傾向があり、
蒸気がそのまま放出されずにブローホールの発生量を多
くする。従って、適度な脱酸作用を有し、なおかつ溶融
金属の粘性を低くする理由で、Ｓｉは0.１〜0.４％、Ｍ
ｎは1.２〜1.７％とした。
が多くなると溶融金属の粘性を上昇させる傾向があり、
蒸気がそのまま放出されずにブローホールの発生量を多
くする。従って、適度な脱酸作用を有し、なおかつ溶融
金属の粘性を低くする理由で、Ｓｉは0.１〜0.４％、Ｍ
ｎは1.２〜1.７％とした。
【００２０】ＰおよびＳは不純物元素であり、多量のＰ
およびＳは偏析に起因する割れを誘発する原因になる。
また、多量のＰはアークを不安定にし、スパッタ多発の
原因にもなる。よって、ＰおよびＳともに0.０３％以下
とした。
およびＳは偏析に起因する割れを誘発する原因になる。
また、多量のＰはアークを不安定にし、スパッタ多発の
原因にもなる。よって、ＰおよびＳともに0.０３％以下
とした。
【００２１】ＴｉおよびＮｂは溶融金属の粘性を上げる
元素であり、その観点からはブローホールおよびピット
の低減に対して有効な元素とは言えない。しかし、一方
ではアークの安定性改善に著しく寄与し、溶融池安定に
よりブローホールおよびピットを減少させ、スパッタも
減少させる。特にシールドガスに微量のＯ2 ガスが混合
されている場合は、これらの作用は粘性増大による蒸気
放出妨害等の悪影響を大きく凌ぎ、ブローホール、ピッ
トおよびスパッタを著しく低減させる。
元素であり、その観点からはブローホールおよびピット
の低減に対して有効な元素とは言えない。しかし、一方
ではアークの安定性改善に著しく寄与し、溶融池安定に
よりブローホールおよびピットを減少させ、スパッタも
減少させる。特にシールドガスに微量のＯ2 ガスが混合
されている場合は、これらの作用は粘性増大による蒸気
放出妨害等の悪影響を大きく凌ぎ、ブローホール、ピッ
トおよびスパッタを著しく低減させる。
【００２２】ＴｉおよびＮｂはいずれも単独添加が可能
であるが、望ましくはＮｂ単独もしくは複合添加とす
る。これは、Ｎｂの方が溶接金属の強度確保等が容易な
ためである。添加量は単独添加の場合は0.０４〜0.１０
％、複合添加の場合も合計量で0.０４〜0.１０％とす
る。0.０４％未満では、アーク安定化による効果が充分
に得られず、0.１０％超では亜鉛蒸気の放出が妨害され
たりシールドガスの巻き込みが顕著となる。0.０４〜0.
１０％では溶接金属の機械的性質（伸び、強度等）の劣
化もない。望ましくは0.０６％超0.１０％以下である。
であるが、望ましくはＮｂ単独もしくは複合添加とす
る。これは、Ｎｂの方が溶接金属の強度確保等が容易な
ためである。添加量は単独添加の場合は0.０４〜0.１０
％、複合添加の場合も合計量で0.０４〜0.１０％とす
る。0.０４％未満では、アーク安定化による効果が充分
に得られず、0.１０％超では亜鉛蒸気の放出が妨害され
たりシールドガスの巻き込みが顕著となる。0.０４〜0.
１０％では溶接金属の機械的性質（伸び、強度等）の劣
化もない。望ましくは0.０６％超0.１０％以下である。
【００２３】シールドガス シールドガスはアークの安定性（移行形態やアークの集
中性）に大きな影響を及ぼす。通常のＭＡＧ溶接におい
ては、ＡｒにＣＯ2 を混合した２元系の混合ガスが用い
られる。しかし、２元系のシールドガスでは、亜鉛系め
っき鋼板の溶接の場合はアークが不安定となり、ピット
やスパッタの多発を招く。この問題を解決するために、
微量のＯ2 ガスを混合した３元系の混合ガスを用いる。
中性）に大きな影響を及ぼす。通常のＭＡＧ溶接におい
ては、ＡｒにＣＯ2 を混合した２元系の混合ガスが用い
られる。しかし、２元系のシールドガスでは、亜鉛系め
っき鋼板の溶接の場合はアークが不安定となり、ピット
やスパッタの多発を招く。この問題を解決するために、
微量のＯ2 ガスを混合した３元系の混合ガスを用いる。
【００２４】この３元系シールドガスはアークの集中性
を良くし、また溶滴を小さくして円滑な溶滴移行をもた
らす。そのため、ピット、スパッタが少なくなる。ま
た、亜鉛蒸気と反応することによりこれを高沸点の亜鉛
酸化物に変化させ、亜鉛蒸気がブローホールになるのを
防止する。以下にこれを説明する。
を良くし、また溶滴を小さくして円滑な溶滴移行をもた
らす。そのため、ピット、スパッタが少なくなる。ま
た、亜鉛蒸気と反応することによりこれを高沸点の亜鉛
酸化物に変化させ、亜鉛蒸気がブローホールになるのを
防止する。以下にこれを説明する。
【００２５】一般的に、スパッタは主としてワイヤ先端
の溶滴と溶融池の短絡に起因して発生する。具体的に
は、短絡時には大きな短絡電流が流れるために短絡の解
放時、すなわちアークの再生時に多量のスパッタが発生
する。亜鉛めっき鋼板の溶接時には、裸鋼板の溶接時と
比較してワイヤ先端の溶滴が大きく成長する傾向があ
り、さらに成長した溶滴がアークと共に不規則に動き回
る。このような溶滴は比較的長時間の短絡の原因とな
る。短時間の瞬間短絡では、短絡電流は大きくないため
にスパッタは少ない。しかし長時間の短絡時には大きな
短絡電流が流れるためにアーク再生時のスパッタは激し
く発生する。従って、亜鉛めっき鋼板の溶接時に多量の
スパッタが発生する。
の溶滴と溶融池の短絡に起因して発生する。具体的に
は、短絡時には大きな短絡電流が流れるために短絡の解
放時、すなわちアークの再生時に多量のスパッタが発生
する。亜鉛めっき鋼板の溶接時には、裸鋼板の溶接時と
比較してワイヤ先端の溶滴が大きく成長する傾向があ
り、さらに成長した溶滴がアークと共に不規則に動き回
る。このような溶滴は比較的長時間の短絡の原因とな
る。短時間の瞬間短絡では、短絡電流は大きくないため
にスパッタは少ない。しかし長時間の短絡時には大きな
短絡電流が流れるためにアーク再生時のスパッタは激し
く発生する。従って、亜鉛めっき鋼板の溶接時に多量の
スパッタが発生する。
【００２６】一方、亜鉛めっき鋼板の溶接時、特に重ね
すみ肉溶接部に発生するピットは、重ね部の亜鉛が溶接
の熱影響により蒸発し、溶融金属中に放出する事により
形成されたブローホールがビード表面に開口したもので
ある。しかし同様に成長したブローホールでもピットに
なるか否かは溶融池の安定性によって大きく異なる。即
ち、溶融池が大きく揺動している場合においてブローホ
ールが表面に現れやすくピットとなりやすい。このよう
に溶融池が大きく揺動する場合は比較的長時間の短絡が
発生した後の短絡の解放時に多い。
すみ肉溶接部に発生するピットは、重ね部の亜鉛が溶接
の熱影響により蒸発し、溶融金属中に放出する事により
形成されたブローホールがビード表面に開口したもので
ある。しかし同様に成長したブローホールでもピットに
なるか否かは溶融池の安定性によって大きく異なる。即
ち、溶融池が大きく揺動している場合においてブローホ
ールが表面に現れやすくピットとなりやすい。このよう
に溶融池が大きく揺動する場合は比較的長時間の短絡が
発生した後の短絡の解放時に多い。
【００２７】本発明者らは、上記の現象をふまえてピッ
トおよびスパッタを減少させるためには、溶滴移行をで
きるだけ短絡を伴わない円滑で規則的な移行形態とすれ
ばよいことを知見した。そして、この方法として、Ａｒ
にＯ2 およびＣＯ2 を加えた３元系シールドガスが有効
であることを知見した。
トおよびスパッタを減少させるためには、溶滴移行をで
きるだけ短絡を伴わない円滑で規則的な移行形態とすれ
ばよいことを知見した。そして、この方法として、Ａｒ
にＯ2 およびＣＯ2 を加えた３元系シールドガスが有効
であることを知見した。
【００２８】Ｏ2 の添加は、溶滴移行形態やアークの安
定性に悪影響を及ぼしている蒸気状の亜鉛を酸素と反応
させて高い沸点を持つ酸化亜鉛とし、亜鉛蒸気の悪影響
を低減させる。また、陰極点を溶融池内に固定する為に
アークが安定となる。さらに、理由は明確でないものの
溶滴を細粒化する効果も有する。しかし、多量のＯ2の
添加は脱酸不足をもたらし、欠陥が逆に発生し易くな
る。また、アークが集中し過ぎるためにこぶ状のビード
となり好ましくない。さらに、アーク長が短くなるため
短絡が発生し易くなりスパッタ発生の原因となり好まし
くない。Ｏ2 の添加は以上のように溶接性を向上させる
効果と低下させる効果を両方有しているため、ＡｒとＯ
2 の混合ガスでは最適な組成は存在しない。
定性に悪影響を及ぼしている蒸気状の亜鉛を酸素と反応
させて高い沸点を持つ酸化亜鉛とし、亜鉛蒸気の悪影響
を低減させる。また、陰極点を溶融池内に固定する為に
アークが安定となる。さらに、理由は明確でないものの
溶滴を細粒化する効果も有する。しかし、多量のＯ2の
添加は脱酸不足をもたらし、欠陥が逆に発生し易くな
る。また、アークが集中し過ぎるためにこぶ状のビード
となり好ましくない。さらに、アーク長が短くなるため
短絡が発生し易くなりスパッタ発生の原因となり好まし
くない。Ｏ2 の添加は以上のように溶接性を向上させる
効果と低下させる効果を両方有しているため、ＡｒとＯ
2 の混合ガスでは最適な組成は存在しない。
【００２９】一方、ＣＯ2 の添加はアークを安定にする
が、多量に添加した場合は、陽極点、すなわちワイヤ先
端の溶滴においてアークが緊縮するため溶滴のワイヤか
らの離脱を防げる力が働き溶滴が大きく成長するように
なり、短絡時に長時間短絡となりやすくスパッタやピッ
トが発生しやすくなる。
が、多量に添加した場合は、陽極点、すなわちワイヤ先
端の溶滴においてアークが緊縮するため溶滴のワイヤか
らの離脱を防げる力が働き溶滴が大きく成長するように
なり、短絡時に長時間短絡となりやすくスパッタやピッ
トが発生しやすくなる。
【００３０】以上のように、適正量のＯ2 やＣＯ2 は、
亜鉛系めっき鋼板の溶接性を向上させる。しかし、それ
ぞれの単独添加ではその効果は限られたものとなる。従
ってＡｒに対してＯ2 とＣＯ2 を複合添加することによ
りそれぞれのガスの持つ溶接性向上因子が発揮される。
即ち、Ｏ2 の添加によるアークの安定化、溶滴の細粒化
効果と、ＣＯ2 の添加によるアークの安定化効果の相乗
効果によって安定なアークのもと、細粒で円滑な溶滴移
行が行われるわけである。
亜鉛系めっき鋼板の溶接性を向上させる。しかし、それ
ぞれの単独添加ではその効果は限られたものとなる。従
ってＡｒに対してＯ2 とＣＯ2 を複合添加することによ
りそれぞれのガスの持つ溶接性向上因子が発揮される。
即ち、Ｏ2 の添加によるアークの安定化、溶滴の細粒化
効果と、ＣＯ2 の添加によるアークの安定化効果の相乗
効果によって安定なアークのもと、細粒で円滑な溶滴移
行が行われるわけである。
【００３１】具体的組成は、詳細な実験の結果求めたも
のであり、ＣＯ2 については体積比で５％以上１５％以
下が望ましく、Ｏ2 については１％以上７％以下とし、
望ましくは２％以上６％以下である。
のであり、ＣＯ2 については体積比で５％以上１５％以
下が望ましく、Ｏ2 については１％以上７％以下とし、
望ましくは２％以上６％以下である。
【００３２】このような３元系シールドガスは、Ｔｉ，
Ｎｂの添加による弊害を抑えるのにも有効で、Ｔｉおよ
び／またはＮｂの添加された溶接ワイヤとの組み合わせ
を前提とするが、溶接ワイヤ成分によらず効果が認めら
れるのも事実であり、例えば、Ｃ：0.０４〜0.１０％、
Ｓｉ：0.１〜0.６％、Ｍｎ：1.２〜1.７％、Ｐ，Ｓ：0.
０３％以下を基本成分とする鋼ワイヤに対してスパッタ
やピットを減少させる。
Ｎｂの添加による弊害を抑えるのにも有効で、Ｔｉおよ
び／またはＮｂの添加された溶接ワイヤとの組み合わせ
を前提とするが、溶接ワイヤ成分によらず効果が認めら
れるのも事実であり、例えば、Ｃ：0.０４〜0.１０％、
Ｓｉ：0.１〜0.６％、Ｍｎ：1.２〜1.７％、Ｐ，Ｓ：0.
０３％以下を基本成分とする鋼ワイヤに対してスパッタ
やピットを減少させる。
【００３３】電源としては直流電源とパルス電源が知ら
れているが、直流電源の場合、小電流では短絡を避けら
れずスパッタが発生する。また、その短絡によって溶融
池が乱れるために、ピットも発生しやすくなる。そこ
で、電源はパルス電源とし、強制的に溶滴を移行させ
て、短絡の少ない円滑な溶融移行を可能とする。これに
より、スパッタ量が減少し、また安定した溶融池が維持
されるため、ピットも減少する。
れているが、直流電源の場合、小電流では短絡を避けら
れずスパッタが発生する。また、その短絡によって溶融
池が乱れるために、ピットも発生しやすくなる。そこ
で、電源はパルス電源とし、強制的に溶滴を移行させ
て、短絡の少ない円滑な溶融移行を可能とする。これに
より、スパッタ量が減少し、また安定した溶融池が維持
されるため、ピットも減少する。
【００３４】本発明において亜鉛系めっき鋼板とは、純
亜鉛めっき鋼板のみならず、亜鉛合金めっき鋼板を含
み、その製法は電気めっき、溶融めっきを問わない。
亜鉛めっき鋼板のみならず、亜鉛合金めっき鋼板を含
み、その製法は電気めっき、溶融めっきを問わない。
【００３５】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００３６】実施例１ 表１に示す組成で直径が1.２ｍｍの鋼ワイヤを用いて、
ＭＡＧ溶接により重ね隅肉溶接を実施した。図１に溶接
形態を示す。１は被溶接材、２は鋼ワイヤ、３はトーチ
である。被溶接材１は、板厚が2.３ｍｍで目付量がそれ
ぞれ４５ｇ／ｍ2 の両面合金化溶融亜鉛めっき鋼板であ
り、重ね部の隙間は0.０５ｍｍとした。その他の溶接条
件は以下のとおりである。
ＭＡＧ溶接により重ね隅肉溶接を実施した。図１に溶接
形態を示す。１は被溶接材、２は鋼ワイヤ、３はトーチ
である。被溶接材１は、板厚が2.３ｍｍで目付量がそれ
ぞれ４５ｇ／ｍ2 の両面合金化溶融亜鉛めっき鋼板であ
り、重ね部の隙間は0.０５ｍｍとした。その他の溶接条
件は以下のとおりである。
【００３７】電源：パルス電源 平均電流：２３０Ａ ピーク電流：４２０Ａ ベース電流：５０Ａ パルス幅：1.２msec 溶接速度：１２０cm／min 電圧：２４Ｖ 溶接長：３０cm シールドガス：Ａｒ＋１５％ＣＯ2 ＋３％Ｏ2
【００３８】溶接性を次の要領で調査した結果を表１に
示す。
示す。
【００３９】ピット：３０cmの溶接長中の個数を測定 ブローホール：溶接線方向のブローホール長の総和が全
溶接線長に占める割合（％）をＸ線透過検査により測定 スパッタ：発生したスパッタの全重量を測定し、単位時
間あたりの発生量（ｇ／min ）に換算
溶接線長に占める割合（％）をＸ線透過検査により測定 スパッタ：発生したスパッタの全重量を測定し、単位時
間あたりの発生量（ｇ／min ）に換算
【００４０】表１から明らかなように、鋼ワイヤにおけ
るＣ，Ｓｉ，Ｍｎの限定およびＴｉ，Ｎｂの添加によ
り、ピット、ブローホールおよびスパッタが低減され
る。
るＣ，Ｓｉ，Ｍｎの限定およびＴｉ，Ｎｂの添加によ
り、ピット、ブローホールおよびスパッタが低減され
る。
【００４１】実施例２ 表１の番号１に示す鋼ワイヤを用いて、溶接性に及ぼす
シールドガス組成および電源の影響を調査した。シール
ドガス組成以外の条件は、実施例１と同じとした。調査
結果を表２に示す。直流電流は、パルス電源の平均電流
に相当する２３０Ａとした。微量のＯ2 を含む３元系シ
ールドガスとパルス電源との組み合わせは、ピット、ブ
ローホールおよびスパッタの低減に有効である。
シールドガス組成および電源の影響を調査した。シール
ドガス組成以外の条件は、実施例１と同じとした。調査
結果を表２に示す。直流電流は、パルス電源の平均電流
に相当する２３０Ａとした。微量のＯ2 を含む３元系シ
ールドガスとパルス電源との組み合わせは、ピット、ブ
ローホールおよびスパッタの低減に有効である。
【００４２】実施例３ 表２の番号１に示す鋼ワイヤを用いて、溶接性に及ぼす
シールドガス組成の影響を更に詳しく調査した結果を表
３および表４に示す。なお、溶接条件は、実施例１およ
び２よりもピットおよびスパッタの発生に対して厳しく
なる条件とした。即ち、重ね部のすきまを０ｍｍとして
ピットを発生しやすくし、且つアーク電圧を２１Ｖとし
てスパッタ発生が多くなるようにした。シールドガス中
のＯ2 量は１〜７％が適正で２〜６％は特に良い。そし
て、ＣＯ2 量を５〜１５％にすれば、ピットおよびスパ
ッタは更に減少する。
シールドガス組成の影響を更に詳しく調査した結果を表
３および表４に示す。なお、溶接条件は、実施例１およ
び２よりもピットおよびスパッタの発生に対して厳しく
なる条件とした。即ち、重ね部のすきまを０ｍｍとして
ピットを発生しやすくし、且つアーク電圧を２１Ｖとし
てスパッタ発生が多くなるようにした。シールドガス中
のＯ2 量は１〜７％が適正で２〜６％は特に良い。そし
て、ＣＯ2 量を５〜１５％にすれば、ピットおよびスパ
ッタは更に減少する。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
【表３】
【００４６】
【表４】
【００４７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤは、鋼ワイヤへのＴ
ｉ，Ｎｂの添加により、また溶接方法は更に微量のＯ2
を含む３元系シールドガスの使用により、経済性よくピ
ット、ブローホールおよびスパッタを低減させる。
の亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤは、鋼ワイヤへのＴ
ｉ，Ｎｂの添加により、また溶接方法は更に微量のＯ2
を含む３元系シールドガスの使用により、経済性よくピ
ット、ブローホールおよびスパッタを低減させる。
【図１】本発明の実施例に用いた重ね隅肉溶接の形態を
示す模式図である。
示す模式図である。
１ 被溶接材 ２ 鋼ワイヤ ３ トーチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/14 (72)発明者 高祖 正志 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 高 隆夫 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 津村 博康 兵庫県尼崎市扶桑町１番17号 住金溶接工 業株式会社内 (72)発明者 栗本 孝 兵庫県尼崎市扶桑町１番17号 住金溶接工 業株式会社内 (72)発明者 横山 馨 兵庫県尼崎市扶桑町１番17号 住金溶接工 業株式会社内 (72)発明者 宮崎 久彦 和歌山県和歌山市湊1850番地 共同酸素株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 亜鉛系めっき鋼板のガスシールドアーク
溶接に使用する鋼ワイヤであって、重量比でＣ：0.１５
％以下、Ｓｉ：0.１〜0.４％，Ｍｎ：1.２〜1.７％，
Ｐ：0.０３％以下、Ｓ：0.０３％以下を含み、且つＴｉ
およびＮｂの１種または２種を合計で0.０４〜0.１０％
含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなることを特
徴とする亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤ。 - 【請求項２】 重量比でＣ：0.１５％以下、Ｓｉ：0.１
〜0.４％，Ｍｎ：1.２〜1.７％，Ｐ：0.０３％以下、
Ｓ：0.０３％以下を含み、且つＴｉおよびＮｂの１種ま
たは２種を合計で0.０４〜0.１０％含み、残部がＦｅお
よび不可避不純物からなる鋼ワイヤを用いると共に、シ
ールドガスとして体積比で１％以上７％以下のＯ2 ガス
を含むＯ2 ＋Ａｒ＋ＣＯ2 の３元系混合ガスを用いて、
パルスＭＡＧ溶接を行うことを特徴とする亜鉛系めっき
鋼板の溶接方法。 - 【請求項３】 ３元系混合ガスにおけるＣＯ2 量が体積
比で５％以上１５％以下であることを特徴とする請求項
２に記載の亜鉛系めっき鋼板の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16039092A JPH05329682A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16039092A JPH05329682A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05329682A true JPH05329682A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15713928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16039092A Pending JPH05329682A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05329682A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100910464B1 (ko) * | 2007-12-24 | 2009-08-04 | 주식회사 포스코 | 전류펄스를 이용한 아크용접 방법 |
| CN1840283B (zh) | 2005-03-28 | 2010-05-12 | 大阳日酸株式会社 | 用于镀锌钢板的mag焊接的保护气及使用其的焊接方法 |
| WO2016194400A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 日新製鋼株式会社 | 溶接部外観と溶接強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法、溶接部材の製造方法および溶接部材 |
| JP2016221575A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 日新製鋼株式会社 | 溶接部外観と溶接強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法、溶接部材の製造方法および溶接部材 |
| EP2823926B1 (en) * | 2012-03-07 | 2018-08-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Welding method |
| CN115351396A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-18 | 武汉钢铁有限公司 | 提高搭接接头平面弯曲疲劳性能的焊接方法 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP16039092A patent/JPH05329682A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1840283B (zh) | 2005-03-28 | 2010-05-12 | 大阳日酸株式会社 | 用于镀锌钢板的mag焊接的保护气及使用其的焊接方法 |
| US7718915B2 (en) | 2005-03-28 | 2010-05-18 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Shielding gases for MAG-welding of galvanized steel sheets and welding method using the same |
| KR100910464B1 (ko) * | 2007-12-24 | 2009-08-04 | 주식회사 포스코 | 전류펄스를 이용한 아크용접 방법 |
| EP2823926B1 (en) * | 2012-03-07 | 2018-08-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Welding method |
| US10155276B2 (en) | 2012-03-07 | 2018-12-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method of welding surface-treated members using a welding wire |
| EP3401049A1 (en) * | 2012-03-07 | 2018-11-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Welding method |
| EP3305453A4 (en) * | 2015-05-29 | 2018-10-24 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Arc welding method for hot-dip galvanized steel plate having excellent appearance of welded part and high welding strength, method for manufacturing welding member, and welding member |
| CN107921570A (zh) * | 2015-05-29 | 2018-04-17 | 日新制钢株式会社 | 焊接部外观和焊接强度优异的熔融镀Zn系钢板的弧焊方法、焊接部件的制造方法以及焊接部件 |
| JP2017125261A (ja) * | 2015-05-29 | 2017-07-20 | 日新製鋼株式会社 | 溶接部外観と溶接強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板の溶接部材 |
| JP2016221575A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 日新製鋼株式会社 | 溶接部外観と溶接強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法、溶接部材の製造方法および溶接部材 |
| US20180354049A1 (en) * | 2015-05-29 | 2018-12-13 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Arc welding method for hot-dip galvanized steel plate having excellent appearance of welded part and high welding strength, method for manufacturing welding member, and welding member |
| WO2016194400A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 日新製鋼株式会社 | 溶接部外観と溶接強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法、溶接部材の製造方法および溶接部材 |
| RU2701700C2 (ru) * | 2015-05-29 | 2019-09-30 | Ниппон Стил Ниссин Ко., Лтд. | Способ электродуговой сварки для горячеоцинкованной стальной пластины с превосходным внешним видом сварной детали и высокой прочностью сварки, способ изготовления сварного элемента и сварной элемент |
| CN107921570B (zh) * | 2015-05-29 | 2019-10-11 | 日铁日新制钢株式会社 | 熔融镀锌系钢板的弧焊方法和焊接部件的制造方法 |
| EP3305453B1 (en) | 2015-05-29 | 2020-01-29 | Nippon Steel Nisshin Co., Ltd. | Arc welding method for hot-dip galvanized steel plate having excellent appearance of welded part and high welding strength, method for manufacturing welding member, and welding member |
| AU2016271967B2 (en) * | 2015-05-29 | 2021-01-07 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Arc welding method for hot-dip galvanized steel plate having excellent appearance of welded part and high welding strength, method for manufacturing welding member, and welding member |
| US10906113B2 (en) | 2015-05-29 | 2021-02-02 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Arc welding method for hot-dip galvanized steel plate having excellent appearance of welded part and high welding strength, method for manufacturing welding member, and welding member |
| AU2016271967C1 (en) * | 2015-05-29 | 2021-06-17 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Arc welding method for hot-dip galvanized steel plate having excellent appearance of welded part and high welding strength, method for manufacturing welding member, and welding member |
| CN115351396A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-18 | 武汉钢铁有限公司 | 提高搭接接头平面弯曲疲劳性能的焊接方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100328423B1 (ko) | 가스쉴드아크용접용플럭스충전와이어 | |
| JP5098217B2 (ja) | 溶接部の耐食性および耐亜鉛脆化割れ性に優れた亜鉛めっき鋼板の溶接継手並びにその製造方法 | |
| KR101764519B1 (ko) | 가스 실드 아크 용접용 솔리드 와이어, 가스 실드 아크 용접 금속, 용접 조인트, 용접 부재, 용접 방법 및 용접 조인트의 제조 방법 | |
| US20010008235A1 (en) | Ultra low carbon metal-core weld wire | |
| JP5980128B2 (ja) | アーク溶接構造部材の製造法 | |
| JP2012081514A (ja) | 亜鉛めっき鋼板の隅肉アーク溶接方法 | |
| KR102910129B1 (ko) | 아크 용접 이음매 및 아크 용접 방법 | |
| KR100343750B1 (ko) | 내피트 및 내블로우 홀 성능이 우수한 아연도금 강판용접용 플럭스 코어드 와이어 | |
| JP3433891B2 (ja) | Ｐ添加薄板鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤおよびｍａｇ溶接方法 | |
| JP2022102850A (ja) | 低Ｓｉ鋼材の溶接に用いるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、低Ｓｉ鋼材の接合方法及び低Ｓｉ鋼材の補修方法 | |
| JP2517790B2 (ja) | 亜鉛めっき鋼板溶接用ワイヤ及び溶接方法 | |
| JP7730077B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、及び溶接継手の製造方法 | |
| JP4830308B2 (ja) | 厚鋼板の多層炭酸ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JP2007098459A (ja) | 亜鉛系めっき鋼板の高速ガスシールドアーク溶接方法 | |
| WO2022230905A1 (ja) | アーク溶接継手およびアーク溶接方法 | |
| JPH07232294A (ja) | 亜鉛めっき鋼板用溶接ワイヤおよび溶接方法 | |
| JP4930048B2 (ja) | 重ね隅肉溶接継手の継手疲労強度を向上するプラズマアークハイブリッド溶接方法 | |
| JPH06210490A (ja) | 亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法 | |
| JP2560125B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JPH09206984A (ja) | 薄板用ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JP2528341B2 (ja) | ガスシ―ルドア―ク溶接用ソリッドワイヤ | |
| JP2023515843A (ja) | ギガ級溶接部が得られる溶接用ワイヤ、これを用いて製造された溶接構造物及びその溶接方法 | |
| JP3513382B2 (ja) | 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法 | |
| US20240198447A1 (en) | Arc welded joint and arc welding method | |
| JP3620974B2 (ja) | 耐食性鋼板のパルスマグ溶接方法 |