JPH06285674A - アーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用ワイヤー - Google Patents
アーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用ワイヤーInfo
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- JPH06285674A JPH06285674A JP5077999A JP7799993A JPH06285674A JP H06285674 A JPH06285674 A JP H06285674A JP 5077999 A JP5077999 A JP 5077999A JP 7799993 A JP7799993 A JP 7799993A JP H06285674 A JPH06285674 A JP H06285674A
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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アーク溶接性に優れた
亜鉛めっき鋼板用ワイヤーを提供すること。 【構成】 Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓを含有し、必要に応
じてＮｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒなどをさらに含有させたＦ
ｅを主体とする亜鉛めっき鋼板用ワイヤーにおいて、主
体中に固溶酸素を５００〜１００００ppm 含有してある
もの。
ルを大幅に改善できるようにしたアーク溶接性に優れた
亜鉛めっき鋼板用ワイヤーを提供すること。 【構成】 Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓを含有し、必要に応
じてＮｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒなどをさらに含有させたＦ
ｅを主体とする亜鉛めっき鋼板用ワイヤーにおいて、主
体中に固溶酸素を５００〜１００００ppm 含有してある
もの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接性に優れた
亜鉛めっき鋼板用ワイヤーに関するものである。
亜鉛めっき鋼板用ワイヤー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、複合ワイヤー成分として炭素量と酸素量と
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。
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、複合ワイヤー成分として炭素量と酸素量と
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期
待に応え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アーク溶接性に優れた
亜鉛めっき鋼板用ワイヤーを提供しようとすることにあ
る。
待に応え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アーク溶接性に優れた
亜鉛めっき鋼板用ワイヤー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、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓを含有し、必要
に応じてＮｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒなどをさらに含有させ
たＦｅを主体とする亜鉛めっき鋼板用ワイヤーにおい
て、主体中に固溶酸素を５００〜１００００ppm含有し
てあることを特徴とするものである。
した本発明は、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓを含有し、必要
に応じてＮｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒなどをさらに含有させ
たＦｅを主体とする亜鉛めっき鋼板用ワイヤーにおい
て、主体中に固溶酸素を５００〜１００００ppm含有し
てあることを特徴とするものである。
【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、溶鋼中に侵入した亜鉛ガスを容
易に沸点の高いＺｎＯとすることが必要であり、その方
法として溶鋼中に固溶酸素を存在させることが有効であ
ることを見いだした。そして、ブロホールの発生を抑制
する条件として前記成分の一定量をワイヤーの主体中に
含有させておけばよいとの結論に達して完成されたもの
である。
無害化を図るためには、溶鋼中に侵入した亜鉛ガスを容
易に沸点の高いＺｎＯとすることが必要であり、その方
法として溶鋼中に固溶酸素を存在させることが有効であ
ることを見いだした。そして、ブロホールの発生を抑制
する条件として前記成分の一定量をワイヤーの主体中に
含有させておけばよいとの結論に達して完成されたもの
である。
【０００６】すなわち、アーク溶接による亜鉛めっき鋼
板接合の特徴とするところは、接合界面近傍に存在する
低融点、低沸点の亜鉛がガス化して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存在し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は当然のことながら
皆無となる。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、溶融池内への亜
鉛の侵入を排除するか、侵入した亜鉛を沸点の高い反応
生成物に置換しない限りブロホールの発生を確実に抑止
することは困難であるということができる。
板接合の特徴とするところは、接合界面近傍に存在する
低融点、低沸点の亜鉛がガス化して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存在し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は当然のことながら
皆無となる。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、溶融池内への亜
鉛の侵入を排除するか、侵入した亜鉛を沸点の高い反応
生成物に置換しない限りブロホールの発生を確実に抑止
することは困難であるということができる。
【０００７】そこで、溶鋼中に侵入した亜鉛ガスの無害
化についても検討を行ったところ、ワイヤーの主体中に
固溶酸素を含有させておくことが有効であることを見い
だした。主体中に酸素を含有させる技術としては先に述
べた特開昭６４ー３１５９６号公報があるが、この場
合、酸素の投入方法として鋼製外皮中の酸素量を換えた
り、また、フラックス中にＦｅＯ、ＭｎＯ、Ａｌ2 ０2
などの金属酸化物を添加する方法があるとして特に規定
していない。このことは鋼中に含有させた酸素も各種の
金属酸化物であることを示している。このような酸化物
は溶鋼中で酸素が容易に解離されることがなく、固溶酸
素としての機能は発揮されることがない。酸素は溶鋼中
に固溶酸素として存在することで亜鉛と結合が可能であ
り、この場合においても溶鋼中に存在する亜鉛より酸化
性の高い金属との結合が進行するため、ＺｎのＺｎＯ化
効率は大きく阻害される状況にある。特開昭６４ー３１
５９６号公報に示されているＦｅＯ、ＭｎＯ、Ａｌ2 ０
2 はいずれもＺｎより酸化性の高い金属からなる酸化物
であることから、溶鋼中のＺｎとの反応になんら関与す
るものではなく、鋼中固溶酸素と酸化物の酸素とは作用
が全く異なるものである。
化についても検討を行ったところ、ワイヤーの主体中に
固溶酸素を含有させておくことが有効であることを見い
だした。主体中に酸素を含有させる技術としては先に述
べた特開昭６４ー３１５９６号公報があるが、この場
合、酸素の投入方法として鋼製外皮中の酸素量を換えた
り、また、フラックス中にＦｅＯ、ＭｎＯ、Ａｌ2 ０2
などの金属酸化物を添加する方法があるとして特に規定
していない。このことは鋼中に含有させた酸素も各種の
金属酸化物であることを示している。このような酸化物
は溶鋼中で酸素が容易に解離されることがなく、固溶酸
素としての機能は発揮されることがない。酸素は溶鋼中
に固溶酸素として存在することで亜鉛と結合が可能であ
り、この場合においても溶鋼中に存在する亜鉛より酸化
性の高い金属との結合が進行するため、ＺｎのＺｎＯ化
効率は大きく阻害される状況にある。特開昭６４ー３１
５９６号公報に示されているＦｅＯ、ＭｎＯ、Ａｌ2 ０
2 はいずれもＺｎより酸化性の高い金属からなる酸化物
であることから、溶鋼中のＺｎとの反応になんら関与す
るものではなく、鋼中固溶酸素と酸化物の酸素とは作用
が全く異なるものである。
【０００８】ブロホール対策として主体中への有効な固
溶酸素の添加量については、ワイヤー重量当たり５００
ｐｐｍ以上あれば顕著なブロホール発生の抑止効果が認
められた。なお、添加量の増加によりブロホールが再発
することはなかったが、添加量が１００００ｐｐｍを超
えるとビードの靱性が低下する傾向があり、このため、
添加量の上限は１００００ｐｐｍに制約される。
溶酸素の添加量については、ワイヤー重量当たり５００
ｐｐｍ以上あれば顕著なブロホール発生の抑止効果が認
められた。なお、添加量の増加によりブロホールが再発
することはなかったが、添加量が１００００ｐｐｍを超
えるとビードの靱性が低下する傾向があり、このため、
添加量の上限は１００００ｐｐｍに制約される。
【０００９】なお、主体中の固溶酸素量は、ワイヤー原
料を製造する製鋼での脱酸工程での脱酸材の投入量を制
御することで容易に所定の量を確保できるものである。
また、ワイヤーの供給性、耐錆性を改善するために実施
される従来の各種表面処理を施しておくことは特に制限
されるものではなく、また、ワイヤーを単独で使用する
場合は勿論、ワイヤー中にフラックスを内蔵させておく
場合においてもフラックスの種類も特に限定されること
はなく、本発明のワイヤーを使用できる。さらにまた、
ワイヤー径については用途に応じて１．２ｍｍ程度の細
径から４．０ｍｍ程度の太径まで自由に選定できる。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
炭酸ガスアーク溶接法、ＭＡＧアーク溶接法、サブマー
ジドアーク溶接法などあらゆるアーク溶接法に適用でき
るし、勿論、この効果は特定の亜鉛めっき鋼板に限定さ
れることはなく、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および各種の合金亜鉛
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。
料を製造する製鋼での脱酸工程での脱酸材の投入量を制
御することで容易に所定の量を確保できるものである。
また、ワイヤーの供給性、耐錆性を改善するために実施
される従来の各種表面処理を施しておくことは特に制限
されるものではなく、また、ワイヤーを単独で使用する
場合は勿論、ワイヤー中にフラックスを内蔵させておく
場合においてもフラックスの種類も特に限定されること
はなく、本発明のワイヤーを使用できる。さらにまた、
ワイヤー径については用途に応じて１．２ｍｍ程度の細
径から４．０ｍｍ程度の太径まで自由に選定できる。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
炭酸ガスアーク溶接法、ＭＡＧアーク溶接法、サブマー
ジドアーク溶接法などあらゆるアーク溶接法に適用でき
るし、勿論、この効果は特定の亜鉛めっき鋼板に限定さ
れることはなく、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および各種の合金亜鉛
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。
【００１０】次に、本発明の実施例を比較例とともに
〔表１〕に示す。
〔表１〕に示す。
【表１】 なお、前記〔表１〕において、「ワイヤー１」は、添加
成分以外はＣ＝０．０５、Ｓｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．
４３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜０．０１、残部Ｆｅおよび不
可避不純物からなり、「ワイヤー２」は、添加成分以外
はＣ＝０．０６、Ｓｉ＝０．２５、Ｍｎ＝０．２３、Ｓ
＜０．０１、Ｐ＜０．０１、Ｎｂ＜０．８３、Ｔｉ＝
０．００８、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる。
成分以外はＣ＝０．０５、Ｓｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．
４３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜０．０１、残部Ｆｅおよび不
可避不純物からなり、「ワイヤー２」は、添加成分以外
はＣ＝０．０６、Ｓｉ＝０．２５、Ｍｎ＝０．２３、Ｓ
＜０．０１、Ｐ＜０．０１、Ｎｂ＜０．８３、Ｔｉ＝
０．００８、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる。
【００１１】また、プロホール発生評価方法は下記のと
おり。 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
用し、溶接速度１０００ｍｍ／ｍｉｎで、ワイヤーは
１．２ｍｍ径のソリッドワイヤーを使用した。シールド
ガスはＡｒ８０％＋Ｃ０2 ２０％とし、流量２５ｌ／ｍ
ｉｎとした。図１に示すように、溶接姿勢を水平として
トーチ３の傾斜角度（θ）を水平より６０°、トーチ３
の前進角度（β）は０°の自動溶接とした。 ブロホールの評価 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
当りのブロホールの数で評価した。
おり。 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
用し、溶接速度１０００ｍｍ／ｍｉｎで、ワイヤーは
１．２ｍｍ径のソリッドワイヤーを使用した。シールド
ガスはＡｒ８０％＋Ｃ０2 ２０％とし、流量２５ｌ／ｍ
ｉｎとした。図１に示すように、溶接姿勢を水平として
トーチ３の傾斜角度（θ）を水平より６０°、トーチ３
の前進角度（β）は０°の自動溶接とした。 ブロホールの評価 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
当りのブロホールの数で評価した。
【００１２】さらに、前記〔表１〕において「被溶接
材」に示した記号は、〔表２〕のとおり。
材」に示した記号は、〔表２〕のとおり。
【表２】 但し、上表において「Ｅめっき」とは、鉄８５％、残亜
鉛（目付量３ｇ／ｍ2)の電気めっきをいう。
鉛（目付量３ｇ／ｍ2)の電気めっきをいう。
【００１３】
【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、ワイヤー主体中に固溶酸素を５００〜１００００
ppm 含有しておくことにより、亜鉛めっき鋼板のアーク
溶接時におけるブローホールの発生を大幅に低減できて
接合部の信頼性を改善できる効果があるうえに溶接品質
や溶接作業性を損なうことがない。従って、本発明はア
ーク溶接性を向上することができるアーク溶接性に優れ
た亜鉛めっき鋼板用ワイヤーとして業界に寄与するとこ
ろ極めて大きいものがある。
うに、ワイヤー主体中に固溶酸素を５００〜１００００
ppm 含有しておくことにより、亜鉛めっき鋼板のアーク
溶接時におけるブローホールの発生を大幅に低減できて
接合部の信頼性を改善できる効果があるうえに溶接品質
や溶接作業性を損なうことがない。従って、本発明はア
ーク溶接性を向上することができるアーク溶接性に優れ
た亜鉛めっき鋼板用ワイヤーとして業界に寄与するとこ
ろ極めて大きいものがある。
【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。
状態の説明図で、Ａは正面図、Ｂは側面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓを含有し、必要
に応じてＮｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒなどをさらに含有させ
たＦｅを主体とする亜鉛めっき鋼板用ワイヤーにおい
て、固溶酸素を主体中に５００〜１００００ppm 含有し
てあることを特徴とするアーク溶接性に優れた亜鉛めっ
き鋼板用ワイヤー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077999A JPH06285674A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | アーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用ワイヤー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077999A JPH06285674A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | アーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用ワイヤー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285674A true JPH06285674A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=13649506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5077999A Withdrawn JPH06285674A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | アーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用ワイヤー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06285674A (ja) |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP5077999A patent/JPH06285674A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |