JPH06285685A - 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Info
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- JPH06285685A JPH06285685A JP7800093A JP7800093A JPH06285685A JP H06285685 A JPH06285685 A JP H06285685A JP 7800093 A JP7800093 A JP 7800093A JP 7800093 A JP7800093 A JP 7800093A JP H06285685 A JPH06285685 A JP H06285685A
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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を主体とする亜鉛めっき鋼板用ワイヤーにおいて、鋼
製外皮重量当たり５００〜１００００ppm の固溶酸素を
フラックス内に含有してあるもの。
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を主体とする亜鉛めっき鋼板用ワイヤーにおいて、鋼
製外皮重量当たり５００〜１００００ppm の固溶酸素を
フラックス内に含有してあるもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接性に優れた
亜鉛めっき鋼板用複合ワイヤーに関するものである。
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。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
亜鉛めっき鋼板用複合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からなる亜鉛めっき鋼板用
複合ワイヤーにおいて、鋼製外皮重量当たり５００〜１
００００ppm の固溶酸素をフラックス内に含有してある
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を主体とする鋼製外皮からなる亜鉛めっき鋼板用
複合ワイヤーにおいて、鋼製外皮重量当たり５００〜１
００００ppm の固溶酸素をフラックス内に含有してある
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複合ワイヤーのフラ
ックス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複合ワイヤーのフラ
ックス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、複合ワイヤーのフラ
ックス中に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。ワイヤー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、Ｍｎ
Ｏ、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３１５９６号公報に示されているＦｅ
Ｏ、ＭｎＯ、Ａｌ2 ０2 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、複合ワイヤーのフラ
ックス中に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。ワイヤー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、Ｍｎ
Ｏ、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３１５９６号公報に示されているＦｅ
Ｏ、ＭｎＯ、Ａｌ2 ０2 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有効な固溶酸素量の
フラックス内への添加量については、鋼製外皮重量当た
り５００ｐｐｍ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１００００ｐ
ｐｍ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。
フラックス内への添加量については、鋼製外皮重量当た
り５００ｐｐｍ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１００００ｐ
ｐｍ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、フラックス中に固溶酸素を含有させ
る方法としては、フラックス成分として用いる各種金属
成分に含有させる方法がある。例えば、フェロマンガ
ン、フェロクロム、フェロサルファ、フェロバナジウ
ム、などの各種合金鉄や各種鉄、クロム、マンガンなど
の金属類に含有させることができる。そして、金属成分
中の固溶酸素はその原料を製造する工程で制御すること
により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、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。
る方法としては、フラックス成分として用いる各種金属
成分に含有させる方法がある。例えば、フェロマンガ
ン、フェロクロム、フェロサルファ、フェロバナジウ
ム、などの各種合金鉄や各種鉄、クロム、マンガンなど
の金属類に含有させることができる。そして、金属成分
中の固溶酸素はその原料を製造する工程で制御すること
により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、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、〔表１〕において、「ワイヤー１」は、Ｃ＝０．
０５、Ｓｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．４３、Ｓ＜０．０
１、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、ＴｉＯ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、Ｓ
ｉ＝０．２５、Ｍｎ＝０．２３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜
０．０１、Ｎｂ＝０．８３、Ｔｉ＝０．００８、残部Ｆ
ｅおよび不可避不純物からなる鋼を外皮とし、Ｃａ
Ｆ2 、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、Ｓ
ｉ＝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。
０５、Ｓｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．４３、Ｓ＜０．０
１、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、ＴｉＯ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、Ｓ
ｉ＝０．２５、Ｍｎ＝０．２３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜
０．０１、Ｎｂ＝０．８３、Ｔｉ＝０．００８、残部Ｆ
ｅおよび不可避不純物からなる鋼を外皮とし、Ｃａ
Ｆ2 、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、Ｓ
ｉ＝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】また、〔表１〕中における「固溶酸素量」
は、固溶酸素量を調整した各種金属をボールミルで破砕
し、粉状にしたものを他のフラックス成分と混合して使
用した。また、ブ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径の複合ワイヤーを使用した。シールドガス
は、Ａｒ８０％＋ＣＯ2 ２０％とし、流量２５ｌ／ｍｉ
ｎ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。
は、固溶酸素量を調整した各種金属をボールミルで破砕
し、粉状にしたものを他のフラックス成分と混合して使
用した。また、ブ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径の複合ワイヤーを使用した。シールドガス
は、Ａｒ８０％＋ＣＯ2 ２０％とし、流量２５ｌ／ｍｉ
ｎ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、鋼製外皮重量当たり５００〜１００００ppm の固
溶酸素をフラックス内に含有しておくこくにより、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。
うに、鋼製外皮重量当たり５００〜１００００ppm の固
溶酸素をフラックス内に含有しておくこくにより、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を主体とする鋼製外皮からなる亜鉛めっき鋼板用
複合ワイヤーにおいて、鋼製外皮重量当たり５００〜１
００００ppmの固溶酸素をフラックス内に含有してある
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7800093A JPH06285685A (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複合ワイヤー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7800093A JPH06285685A (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複合ワイヤー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285685A true JPH06285685A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=13649542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7800093A Withdrawn JPH06285685A (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複合ワイヤー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06285685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0866792A (ja) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 亜鉛めっき鋼板用メタル系フラックス入りワイヤおよびガスシールドアーク溶接方法 |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP7800093A patent/JPH06285685A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0866792A (ja) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 亜鉛めっき鋼板用メタル系フラックス入りワイヤおよびガスシールドアーク溶接方法 |
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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 |