JPH06285684A - アーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用複合ワイヤー - Google Patents

アーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用複合ワイヤー

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JPH06285684A
JPH06285684A JP7799693A JP7799693A JPH06285684A JP H06285684 A JPH06285684 A JP H06285684A JP 7799693 A JP7799693 A JP 7799693A JP 7799693 A JP7799693 A JP 7799693A JP H06285684 A JPH06285684 A JP H06285684A
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JP
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flux
composite wire
steel
galvanized steel
steel sheet
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JP7799693A
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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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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
亜鉛めっき鋼板用複合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を主体とする鋼製外皮とフラックスとよりなる亜鉛め
っき鋼板用複合ワイヤーにおいて、フラックス中に鋼製
外皮重量当たりで、CrとBのうちの1種以上を0.0
5〜2.0%含有したものと、Pを0.03〜2.0%
含有したものと、Vを、Cr、BおよびPのうちの1種
以上とともにその合計添加量で0.05〜2.0%とな
るように含有したものと、0.03以上のPをCrとB
のうちの1種以上とともにその合計添加量が0.08〜
2.0%となるように含有したもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接性に優れた
亜鉛めっき鋼板用複合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。
【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
亜鉛めっき鋼板用複合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を主体とする鋼製外皮とフラックスとよりなる亜
鉛めっき鋼板用複合ワイヤーにおいて、フラックス中に
CrとBのうちの1種以上を鋼製外皮重量当たり0.0
5〜2.0%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複合ワイヤーを第1の発明
とし、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
主体とする鋼製外皮とフラックスとよりなる亜鉛めっき
鋼板用複合ワイヤーにおいて、フラックス中にPを鋼製
外皮重量当たり0.03〜2.0%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複合
ワイヤーを第2の発明とし、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を主体とする鋼製外皮とフラックス
とよりなる亜鉛めっき鋼板用複合ワイヤーにおいて、フ
ラックス中にVを、Cr、BおよびPのうちの1種以上
とともにその合計添加量が鋼製外皮重量当たり0.05
〜2.0%となるように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複合ワイヤーを
第3の発明とし、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を主体とする鋼製外皮とフラックスとよりなる
亜鉛めっき鋼板用複合ワイヤーにおいて、フラックス中
に鋼製外皮重量当たり0.03%以上のPを、CrとB
のうちの1種以上とともにその合計添加量が鋼製外皮重
量当たり0.08〜2.0%となるように含有させてあ
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
板用複合ワイヤーを第4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、溶鋼の粘性を高め亜鉛ガスの侵
入を防止することおよび侵入した亜鉛ガスを容易に沸点
の高い反応生成物とすることが必要であり、まず、溶鋼
の粘性を高め亜鉛ガスの侵入を防止するための成分とし
てCr、B及びVが有効であり、また、侵入した亜鉛ガ
スを容易に沸点の高い反応生成物とするための成分とし
てはPが有効であることを見いだした。そして、その他
の溶接品質を阻害することなくブロホールの発生を抑制
する条件として、前記のCr、B及びVの一定量をフラ
ックス入り複合ワイヤーのフラックスに含有させておけ
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。
【0007】そこで、溶鋼中に亜鉛ガスが侵入する事を
防止する方法として溶鋼の粘性を高めることに先ず着目
し検討を行ったところ、複合ワイヤーのフラックス中に
CrまたはBの1種または2種を添加しておくことが有
効であることを見いだした。同様の効果はVを添加して
おくことによっても有効であったが、この場合、V単独
での効果は少なく、CrとBの何れか一方または双方と
の複合添加の場合あるいは後述するPとの複合添加の場
合に限って著しい効果が発現することを確認した。この
複合添加により効果が顕著になる理由の詳細は不明であ
るが、溶鋼中での冶金学的条件に大きな影響を与えるも
のと考えられる。さらに、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結果、複合ワイヤーのフ
ラックス中にPを添加することが有効であることを確認
した。
【0008】ブロホール対策として有効なこれらの成分
のフラックス中への添加量については、CrまたはBの
1種または2種成分を添加する場合で鋼製外皮重量当た
り0.05%以上、Pを添加する場合で鋼製外皮重量当
たり0.03%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。また、Vを添加する場合はCr、
B、Pの添加量が前記のような条件を満たす範囲におい
て合計添加量が鋼製外皮重量当たり0.05%以上あれ
ばブロホール発生が確実に抑止された。そして、いずれ
の成分を添加する場合も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2%を超えると
ビートの靱性が低下する傾向があり、このため、添加量
の上限は2%となる。
【0009】なお、これらの複合ワイヤーに対してワイ
ヤーの供給性および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、前記のような成分を含有させてお
くフラックスの種類も特に限定されることもない。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もアーク溶接
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に用いることができる。
【0010】次に、本発明の実施例を比較例とともに次
頁の〔表1〕に示す。なお、〔表1〕において、「ワイ
ヤー1」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る鋼を外皮とし、Tio2 をフラ
ックス主成分とする複合ワイヤーを示し、「ワイヤー
2」は、C=0.06、Si=0.25、Mn=0.2
3、S<0.01、P<0.01、Nb=0.83、T
i=0.008、残部Feおよび不可避不純物からなる
鋼を外皮とし、CaF2 、BaF2 等金化物をフラック
ス主成分とする複合ワイヤーを示し、「ワイヤー3」
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
純物からなる鋼を外皮とし、スラグ生成剤を減らし金属
粉をフラックス主成分とする複合ワイヤーを示す。
【0011】
【表1】
【0012】なお、〔表1〕においてプロホール発生評
価方法は下記のようにして行った。 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径の複合ワイヤーを使用した。シールドガス
はAr80%+CO220%とし、流量25l/minと
した。そして、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°で自動溶接した。 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。
【0013】また、この〔表1〕中の「被溶接材」欄に
示した記号は、〔表2〕のとおりである。
【表2】 但し、〔表2〕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。
【0014】
【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
とがなく、アーク溶接性を向上することができる。従っ
て、本発明はアーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用複
合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 (4)

    【特許請求の範囲】
  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を主体とする鋼製外皮とフラックスとよりなる亜
    鉛めっき鋼板用複合ワイヤーにおいて、フラックス中に
    CrとBのうちの1種以上を鋼製外皮重量当たり0.0
    5〜2.0%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複合ワイヤー。
  2. 【請求項2】 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を主体とする鋼製外皮とフラックスとよりなる亜
    鉛めっき鋼板用複合ワイヤーにおいて、フラックス中に
    Pを鋼製外皮重量当たり0.03〜2.0%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
    板用複合ワイヤー。
  3. 【請求項3】 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を主体とする鋼製外皮とフラックスとよりなる亜
    鉛めっき鋼板用複合ワイヤーにおいて、フラックス中に
    Vを、Cr、BおよびPのうちの1種以上とともにその
    合計添加量が鋼製外皮重量当たり0.05〜2.0%と
    なるように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複合ワイヤー。
  4. 【請求項4】 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を主体とする鋼製外皮とフラックスとよりなる亜
    鉛めっき鋼板用複合ワイヤーにおいて、フラックス中に
    鋼製外皮重量当たり0.03%以上のPを、CrとBの
    うちの1種以上とともにその合計添加量が鋼製外皮重量
    当たり0.08〜2.0%となるように含有させてある
    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
    用複合ワイヤー。
JP7799693A 1993-04-05 1993-04-05 アーク溶接性に優れた亜鉛めっき鋼板用複合ワイヤー Withdrawn JPH06285684A (ja)

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