JPH06285641A - 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法及び溶接用ブローホール防止剤 - Google Patents

亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法及び溶接用ブローホール防止剤

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JPH06285641A
JPH06285641A JP7799493A JP7799493A JPH06285641A JP H06285641 A JPH06285641 A JP H06285641A JP 7799493 A JP7799493 A JP 7799493A JP 7799493 A JP7799493 A JP 7799493A JP H06285641 A JPH06285641 A JP H06285641A
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JP
Japan
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welding
galvanized steel
blowhole
arc welding
steel sheet
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JP7799493A
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Inventor
Takashi Hotta
孝 堀田
Tetsuya Nomoto
徹也 野本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーク溶接時のビード内で発生するブロホー
ルを大幅に改善できるようにした亜鉛めっき鋼板のアー
ク溶接方法及び溶接用ブローホール防止剤を提供するこ
と。 【構成】 Cr、Vのいずれか一方または双方からなる
金属粉末を溶接前において1m当たり0.1〜50gの
割合で溶接線に沿って供給すること、およびCr、Vの
いずれか一方または双方からなる金属粉末をバインダー
及び有機溶剤とともに混練した均一なけん濁物を塗布・
乾燥させたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛めっき鋼板のアー
ク溶接方法及び溶接用ブローホール防止剤に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】アーク溶接で形成されるビード部の接合
強度は、ビード内で形成されるブロホールにより大きく
低下する。冷延鋼板や熱延鋼板などの非めっき材を溶接
する場合はこの種のブロホールが形成されることはまれ
であるが、亜鉛めっき鋼板を溶接する場合、このブロホ
ールの発生を抑制することは困難な状況にある。亜鉛め
っき鋼板の接合で見られるブロホールの発生原因は、接
合界面の近傍に存在するめっき層中の亜鉛成分がガス化
し、ビードを形成する鋼板とワイヤ成分からなる溶鋼中
に吹き込まれることによる。この問題を解決する方法と
しては、接合界面となる溶接線上に特種塗料を塗布し、
塗料中に含有させたP成分によって融点の高いFe−P
−Zn合金を形成し、亜鉛を無害化する方法が特開昭6
3−108995号に開示されており、また、Te、S
e、REM、Sbの単体または酸化物を溶接前に溶接線
上に塗布することにより溶鋼の粘性を低下させ、溶鋼中
で気化した亜鉛ガスを排出する方法が特開昭63−56
395号に開示されているが、このような方法によって
も実際のアーク溶接でブロホールを完全に回避すること
は困難な状況にあり、工業的にさらに有効な手段の開発
に対する期待が大きい。また、特開昭64ー31596
号公報には、溶接ワイヤー中の炭素量と酸素量とを規定
することにより溶鋼の活性化と粘性低下が起こりブロホ
ールの発生が抑制されることが開示されているが、この
ような方法によっても実際のアーク溶接でブロホールは
解消されておらず、確実にブロホールの発生を抑止でき
る工業的な技術が要求されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような要
求を有利に解決してアーク溶接時のビード内で発生する
ブロホールを大幅に改善できるようにした亜鉛めっき鋼
板のアーク溶接方法及び溶接用ブローホール防止剤を提
供しようとすることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
した本発明は、Cr、Vのいずれか一方または双方から
なる金属粉末を溶接前において1m当たり0.1〜50
gの割合で溶接線に沿って供給することを特徴とする亜
鉛めっき鋼板のアーク溶接方法を第1の発明とし、C
r、Vのいずれか一方または双方からなる金属粉末をバ
インダー及び有機溶剤とともに混練した均一なけん濁物
を塗布・乾燥させてなる溶接用ブローホール防止剤を第
2の発明とするものである。
【0005】本発明は溶鋼中に吹き込まれる亜鉛ガスの
無害化を図るためには、溶鋼中に侵入する亜鉛ガスの浸
入を防止することが必要であり、その方法として溶鋼中
に溶鋼の粘性を高めるCr、Vのいずれか一方または双
方からなる金属を存在させておくことが有効であること
を見出した。そして、ブローホールの発生を抑制するに
は一定量のCr、Vのいずれか一方または双方からなる
金属粉末を溶接前において溶接線に沿って供給しておけ
ばよいとの結論に達し本発明が完成されたものである。
【0006】アーク溶接による亜鉛めっき鋼板接合の特
徴は、接合界面に存在する低融点、低沸点の亜鉛がガス
化し溶融池内に取り込まれ、溶融池の外壁部が凝固した
後も気泡として残留し、ビード内に無数のブロホールを
形成することにある。従って、接合部に低沸点成分が含
有されない非めっき鋼板においては、この種のブロホー
ルの発生を確実に抑制することはできない。このような
視点から、亜鉛めっき鋼板のアーク溶接時のブロホール
対策を考えると、溶融池への亜鉛ガスの侵入をなんらか
の方法で防止するか、侵入した亜鉛ガスを沸点の高い反
応生成物に置換しない限り、ブロホール発生を確実に抑
制することは困難と言える。
【0007】そこで、溶鋼中に侵入した亜鉛ガスの存在
状態について、詳細な解析を行ったところ、ビード中へ
の亜鉛ガスの侵入量は溶鋼の粘性と関係するという事実
を見出した。即ち、溶鋼の粘性を大きく低下する成分で
あるALやSはピットが多く、亜鉛ガスの浮上を促進す
るが、ビード内の亜鉛含有量が多くかつブロホールの発
生数も減少しない。一方、溶鋼の粘性を高めるCrやV
の場合、ビード内の亜鉛含有量が著しく少なくなる特徴
が見られた。そして、溶鋼中のCrや含有率が一定以上
の場合、ピットは勿論ビード内の亜鉛含有量も減少し、
ブロホールが減少する事実を発見した。
【0008】溶鋼中へのCrやVを投入する手段は、例
えば、鋼板、めっき層やワイヤー中に含有させる方法が
考えられる。しかし、これらの手段は、いずれの場合と
もその機械的特性を満足することが困難なため、金属粒
子を溶接線上に供給し、溶接熱を利用して溶鋼中に含有
させる方法が技術的及び経済的に最も有効な手段である
ことを見出した。又、このような方法によりブロホール
を抑制するために供給する金属粒子としての条件は、溶
接線1m当たり0.1g以上の塗布が必要となる。この
条件が満たされれば、ブロホールはほとんど発生しな
い。また、これ以上の塗布量においてもブロホールが再
発することはないが、ビード中への過剰な添加はビード
部の接合強度や靭性を低下させる原因になり、ビード部
の接合強度及び靭性を実用的に問題がない品質レベルと
する条件として、溶接線1m当たりの供給量が50g以
下にする必要がある。
【0009】また、上記のごときブロホール防止剤とし
ては、CrとVのいずれか一方または双方の金属粒子か
らなるものである。これら金属粒子は直接、溶接線上に
供給してもよいし、金属粒子に適宜の水、溶剤、接着剤
や分散剤等の添加剤を加え混練して均一なけん濁物と
し、溶接線上に塗布、乾燥させる方法で供給してもよ
い。これらの金属粒子としては、CrやV金属単体は勿
論のことFe−CrやFe−Vなどの各種金属との合金
としてもよく、さらに、金属粒子の製造方法についても
特に限定するものではない。
【0010】なお、本発明が適用される溶接方法は、ア
ーク溶接であれば、特に限定されるものではなく、例え
ば、炭酸ガスアーク溶接、MAGアーク溶接法やサブマ
ージドアーク溶接などに適用できるものである。勿論、
この効果は特定の亜鉛めっき鋼板のみに限定されるもの
ではなく、電気亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、
合金化溶融亜鉛めっき鋼板及び各種の合金亜鉛めっき鋼
板など、亜鉛を含有する各種の亜鉛めっき鋼板に対して
有効な技術手段となる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例を表1に、比較例を表2に示
す。
【表1】
【0012】
【表2】 注1)金属粒子の調整:所定の金属片をボールミルで破
砕したものを使用した。粒子の大きさは、凡そ500〜
20μmに分布したものである。 注2)金属粒の供給方法 散布法:所定の量を溶接前に溶接線上に散布した。 塗布法:金属粒子にエチルシリケート系バインダー及
びイソプロピルアルコールを加え、均一なけん濁物を作
り、溶接前に溶接線上に塗布・乾燥させた。
【0013】なお、前記〔表1〕および〔表2〕におい
て、被溶接材料の詳細は〔表3〕のとおりである。
【表3】 但し、Eめっき:鉄85%、残亜鉛(めっき付着量3g/
m2) の電気めっき
【0014】また、ブロホール発生評価方法は、下記の
とおりである。 主なアーク溶接条件 2枚重ねの隅肉溶接とし、重ね
の下板側の溶け込みが板厚の35%となる溶接電流を使
用。溶接速度は1000mm/minとし、ワイヤは 1.2mm径で日
鉄溶接工業YM24Sを使用。シールドガスはAr80%e+CO220
%とCO2 の2種とし、いずれも流量25 l/minとした。図
1に示すが如く、溶接姿勢は水平、トーチ(3) の角度
(θ)は水平より60°、トーチ(3) の前進角度(β)は
0°の自動溶接とした。 欠陥発生数の評価 溶接ビード全線をX線透過試験
することにより、全ブロホールを検出し、100mm 長さ当
たりのブロホールの数で評価した。 次に、ビード接合強度の評価は、引き張り方向に対して
接合部が直角となるように試験片を切り出し、引き張り
強度を求め、同一条件で金属粒子がない場合の引き張り
強度との比率で評価した。ビード接合強度100%とは
母材破断を、100%以下とはビード破断を示す。
【0015】
【発明の効果】本発明は前記説明によっても明らかなよ
うに、亜鉛めっき鋼板アーク溶接時のブロホール発生を
大幅に低減することが可能となり、接合部の信頼性が大
幅に改善できる。しかも、鋼板やめっき層或いはワイヤ
ー中にCrやVを含有させておく場合のように機械的特
性を満足させる必要がないので、コストおよび使用の面
ではるかにすぐれている。従って、本発明は従来の問題
点を一掃した亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法及び溶接
用ブローホール防止剤として産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を用いて亜鉛めっき鋼板を溶接している
状態の説明図で、Aは正面図、Bは側面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cr、Vのいずれか一方または双方から
    なる金属粉末を溶接前において1m当たり0.1〜50
    gの割合で溶接線に沿って供給することを特徴とする亜
    鉛めっき鋼板のアーク溶接方法。
  2. 【請求項2】 Cr、Vのいずれか一方または双方から
    なる金属粉末をバインダー及び有機溶剤とともに混練し
    た均一なけん濁物を塗布・乾燥させてなる溶接用ブロー
    ホール防止剤。
JP7799493A 1993-04-05 1993-04-05 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法及び溶接用ブローホール防止剤 Withdrawn JPH06285641A (ja)

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