JPH0732151A - 亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ - Google Patents
亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤInfo
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- JPH0732151A JPH0732151A JP20128193A JP20128193A JPH0732151A JP H0732151 A JPH0732151 A JP H0732151A JP 20128193 A JP20128193 A JP 20128193A JP 20128193 A JP20128193 A JP 20128193A JP H0732151 A JPH0732151 A JP H0732151A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接に
おいて、ブローホールを防止するための補助複合ワイヤ
を提供する。 【構成】 亜鉛めっき鋼板をガスシールドアーク溶接す
る場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合ワイヤに
よってアーク内および／または溶融池内にブローホール
改善元素を供給するに際して、ブローホール改善元素群
としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの１種
または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計含有量が
フラックスを除くワイヤ重量当たり１０％以上であり、
さらに残部が不可避的不純物からなる外皮とその内部の
フラックスからなる補助複合ワイヤ。
おいて、ブローホールを防止するための補助複合ワイヤ
を提供する。 【構成】 亜鉛めっき鋼板をガスシールドアーク溶接す
る場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合ワイヤに
よってアーク内および／または溶融池内にブローホール
改善元素を供給するに際して、ブローホール改善元素群
としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの１種
または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計含有量が
フラックスを除くワイヤ重量当たり１０％以上であり、
さらに残部が不可避的不純物からなる外皮とその内部の
フラックスからなる補助複合ワイヤ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスシールドアーク溶
接時にビード内で発生するブローホールを大幅に改善で
きる亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接方法およ
び補助ワイヤに関するものである。
接時にビード内で発生するブローホールを大幅に改善で
きる亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接方法およ
び補助ワイヤ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、ビード内に形成されるブローホールで大きく低
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、適正な溶接条件を選択すればこの種のブロー
ホールが形成されることはまれである。しかし、亜鉛め
っき鋼板を溶接する場合、このブローホールの発生を抑
制することは困難である。亜鉛めっき鋼板の溶接接合部
で見られるブロー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、鋼板と溶
接ワイヤ成分からなる溶鋼中に吹き込まれ、亜鉛ガスが
残存したままビードが形成されるためである。
強度は、ビード内に形成されるブローホールで大きく低
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、適正な溶接条件を選択すればこの種のブロー
ホールが形成されることはまれである。しかし、亜鉛め
っき鋼板を溶接する場合、このブローホールの発生を抑
制することは困難である。亜鉛めっき鋼板の溶接接合部
で見られるブロー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、鋼板と溶
接ワイヤ成分からなる溶鋼中に吹き込まれ、亜鉛ガスが
残存したままビードが形成されるためである。
【０００３】この問題を解決する方法として、接合界面
となる溶接線上にあらかじめりん鉄を有効成分とする組
成物を一定量供給することによって亜鉛より融点の高い
Ｆｅ−Ｐ−Ｚｎ化合物を形成し、亜鉛を無害化する方法
（特開昭６３−１０８９９５号公報）が開示されてい
る。また、ＴｉＯ2 、フェロチタン、フェロマンガン、
フェロシリコン、鉄、イルミナイトなどの粉末群の少な
くとも１種類を溶接前に溶接線に塗布することにより、
溶融池内の攪拌効果を高めブローホールの浮上を促進す
る方法（特開昭６１−３０２８６号公報）が開示されて
いる。
となる溶接線上にあらかじめりん鉄を有効成分とする組
成物を一定量供給することによって亜鉛より融点の高い
Ｆｅ−Ｐ−Ｚｎ化合物を形成し、亜鉛を無害化する方法
（特開昭６３−１０８９９５号公報）が開示されてい
る。また、ＴｉＯ2 、フェロチタン、フェロマンガン、
フェロシリコン、鉄、イルミナイトなどの粉末群の少な
くとも１種類を溶接前に溶接線に塗布することにより、
溶融池内の攪拌効果を高めブローホールの浮上を促進す
る方法（特開昭６１−３０２８６号公報）が開示されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法を用いても、アーク溶接接合部に生ずるブローホー
ルを十分に抑制することはできず、十分な接合強度が得
られていない。このため工業的に有効な亜鉛めっき鋼板
のガスシールドアーク溶接方法が求められている。
方法を用いても、アーク溶接接合部に生ずるブローホー
ルを十分に抑制することはできず、十分な接合強度が得
られていない。このため工業的に有効な亜鉛めっき鋼板
のガスシールドアーク溶接方法が求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を有
利に解決するためになされたものであり、その特徴は下
記の各項目に示すものである。
利に解決するためになされたものであり、その特徴は下
記の各項目に示すものである。
【０００６】（１）亜鉛めっき鋼板をガスシールドアー
ク溶接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合
ワイヤによってアーク内および／または溶融池内にブロ
ーホール改善元素を供給するに際して、ブローホール改
善元素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆ
ｅの１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計
含有量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％以上
であり、さらに残部が不可避的不純物からなる外皮でフ
ラックスを被覆したことを特徴とする亜鉛めっき鋼板の
ガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ。
ク溶接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合
ワイヤによってアーク内および／または溶融池内にブロ
ーホール改善元素を供給するに際して、ブローホール改
善元素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆ
ｅの１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計
含有量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％以上
であり、さらに残部が不可避的不純物からなる外皮でフ
ラックスを被覆したことを特徴とする亜鉛めっき鋼板の
ガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ。
【０００７】（２）亜鉛めっき鋼板をガスシールドアー
ク溶接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合
ワイヤによってアーク内および／または溶融池内にブロ
ーホール改善元素を供給するに際して、ブローホール改
善元素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆ
ｅの１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計
含有量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％〜９
０％であり、さらに残部が不可避的不純物からなる粒と
フラックスとの混合物を、金属板にて被覆したことを特
徴とする亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接用補
助複合ワイヤ。
ク溶接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合
ワイヤによってアーク内および／または溶融池内にブロ
ーホール改善元素を供給するに際して、ブローホール改
善元素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆ
ｅの１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計
含有量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％〜９
０％であり、さらに残部が不可避的不純物からなる粒と
フラックスとの混合物を、金属板にて被覆したことを特
徴とする亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接用補
助複合ワイヤ。
【０００８】（３）亜鉛めっき鋼板をガスシールドアー
ク溶接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合
ワイヤによってアーク内および／または溶融池内にブロ
ーホール改善元素を供給するに際して、ブローホール改
善元素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆ
ｅの１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計
含有量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％〜９
０％であり、さらに残部が不可避的不純物からなる粒
を、金属板にて被覆したことを特徴とする亜鉛めっき鋼
板のガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ。
ク溶接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合
ワイヤによってアーク内および／または溶融池内にブロ
ーホール改善元素を供給するに際して、ブローホール改
善元素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆ
ｅの１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計
含有量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％〜９
０％であり、さらに残部が不可避的不純物からなる粒
を、金属板にて被覆したことを特徴とする亜鉛めっき鋼
板のガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ。
【０００９】
【作用】本発明は溶接ビード内でのブローホールが、ビ
ード付近の亜鉛めっき層がガス化し溶融池内へ侵入し凝
固後、気泡として残存することを知見したことに基づい
ており、このブローホールの原因となる亜鉛ガスの侵入
を防止するには、溶融池の溶融初期において、重ね合わ
せすみ肉溶接のルート部付近の溶融池界面に、ブローホ
ール改善元素の濃化した亜鉛ガスバリヤ層を形成せしめ
ることが有効であることを見出して成し得たものであ
る。さらに、上記ブローホール改善元素を界面に濃化さ
せ亜鉛ガスバリヤ層を生成するには、溶接ワイヤと組成
が異なりブローホール改善元素を含有する補助ワイヤを
アーク内および／または溶融池内に供給すればよいこと
を見出した。
ード付近の亜鉛めっき層がガス化し溶融池内へ侵入し凝
固後、気泡として残存することを知見したことに基づい
ており、このブローホールの原因となる亜鉛ガスの侵入
を防止するには、溶融池の溶融初期において、重ね合わ
せすみ肉溶接のルート部付近の溶融池界面に、ブローホ
ール改善元素の濃化した亜鉛ガスバリヤ層を形成せしめ
ることが有効であることを見出して成し得たものであ
る。さらに、上記ブローホール改善元素を界面に濃化さ
せ亜鉛ガスバリヤ層を生成するには、溶接ワイヤと組成
が異なりブローホール改善元素を含有する補助ワイヤを
アーク内および／または溶融池内に供給すればよいこと
を見出した。
【００１０】ブローホール改善元素群は上記溶融池界面
で濃化し、溶鋼の粘性を向上し、または界面張力を増加
することによって亜鉛ガスの侵入を防止するものと本発
明者らは考えている。さらにブローホール改善元素群と
してはＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅが有効
であることを見出した。このブローホール改善元素の補
助複合ワイヤへの添加態様としては、ブローホール改善
効果、ワイヤの使用性等を考えると、前記の（１）、
（２）、（３）の補助複合ワイヤがある。（２）、
（３）において、ブローホール改善元素からなる粒を金
属板で被覆すれば、外皮金属板を主としてブローホール
改善元素とする必要がなくなり、ブローホール改善元素
の添加増加によるワイヤの加工性、成形性の低下を防止
することができるので作業性が向上する。さらにワイヤ
内部にフラックスおよび／またはブローホール改善元素
からなる粒を含有しているので溶融池中央での液対流が
促進され、溶融池内での亜鉛以外のガス成分も合わせて
浮上除去が促進される。
で濃化し、溶鋼の粘性を向上し、または界面張力を増加
することによって亜鉛ガスの侵入を防止するものと本発
明者らは考えている。さらにブローホール改善元素群と
してはＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅが有効
であることを見出した。このブローホール改善元素の補
助複合ワイヤへの添加態様としては、ブローホール改善
効果、ワイヤの使用性等を考えると、前記の（１）、
（２）、（３）の補助複合ワイヤがある。（２）、
（３）において、ブローホール改善元素からなる粒を金
属板で被覆すれば、外皮金属板を主としてブローホール
改善元素とする必要がなくなり、ブローホール改善元素
の添加増加によるワイヤの加工性、成形性の低下を防止
することができるので作業性が向上する。さらにワイヤ
内部にフラックスおよび／またはブローホール改善元素
からなる粒を含有しているので溶融池中央での液対流が
促進され、溶融池内での亜鉛以外のガス成分も合わせて
浮上除去が促進される。
【００１１】次にブローホール改善元素の含有量の限定
理由について述べる。（１）の補助複合ワイヤは外皮に
ブローホール改善元素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの１種または２種以上を含有し、かつ
合計含有量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％
以上外皮に含有せしめる必要がある。１０％未満では前
記の亜鉛ガス侵入防止効果が十分ではないし、外皮の剛
性を十分に確保することも困難である。なお、該外皮は
ブローホール改善効果を阻害しない程度に上記ブローホ
ール改善元素の残部に不可避的不純物を含有していても
かまわない。ここでいう不可避的不純物としてはＣ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｏ、Ｎ、Ａｌ等がある。フ
ラックスとしては、通常のガスシールドアーク溶接で用
いられるフラックス入りワイヤのフラックスでかまわな
いし、フラックスの粒度は粉末であればよく、適宜設定
すればよい。
理由について述べる。（１）の補助複合ワイヤは外皮に
ブローホール改善元素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの１種または２種以上を含有し、かつ
合計含有量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％
以上外皮に含有せしめる必要がある。１０％未満では前
記の亜鉛ガス侵入防止効果が十分ではないし、外皮の剛
性を十分に確保することも困難である。なお、該外皮は
ブローホール改善効果を阻害しない程度に上記ブローホ
ール改善元素の残部に不可避的不純物を含有していても
かまわない。ここでいう不可避的不純物としてはＣ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｏ、Ｎ、Ａｌ等がある。フ
ラックスとしては、通常のガスシールドアーク溶接で用
いられるフラックス入りワイヤのフラックスでかまわな
いし、フラックスの粒度は粉末であればよく、適宜設定
すればよい。
【００１２】（２）の補助複合ワイヤはフラックスと混
合する粒にブローホール改善元素群としてＣｒ、Ｖ、
Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの１種または２種以上を
フラックスを除くワイヤ重量当たり１０％〜９０％含有
せしめる必要がある。１０％未満では、前記の亜鉛ガス
侵入防止効果で十分でない。さらに９０％超では外側を
被覆する金属層の剛性が十分ではなく、工業製品として
好ましくない。フラックスと混合する粒の組成は同一組
成でもよいが、複数組成であってもかまわない。外側を
被覆する金属層としてはＦｅを含有するもの、さらに
Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓを含有するもの、さらに前記組
成にＮｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎ
のうちの１種または２種以上を含有するもの、Ｃｕを主
体とするもの、いずれでもよい。この金属層は残部が不
可避的不純物であっても良い。
合する粒にブローホール改善元素群としてＣｒ、Ｖ、
Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの１種または２種以上を
フラックスを除くワイヤ重量当たり１０％〜９０％含有
せしめる必要がある。１０％未満では、前記の亜鉛ガス
侵入防止効果で十分でない。さらに９０％超では外側を
被覆する金属層の剛性が十分ではなく、工業製品として
好ましくない。フラックスと混合する粒の組成は同一組
成でもよいが、複数組成であってもかまわない。外側を
被覆する金属層としてはＦｅを含有するもの、さらに
Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓを含有するもの、さらに前記組
成にＮｂ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎ
のうちの１種または２種以上を含有するもの、Ｃｕを主
体とするもの、いずれでもよい。この金属層は残部が不
可避的不純物であっても良い。
【００１３】（３）の補助複合ワイヤとしては、ワイヤ
内部の粒にブローホール改善元素群としてＣｒ、Ｖ、
Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの１種または２種以上を
ワイヤ重量当たり１０％〜９０％含有せしめる必要があ
る。１０％未満では、前記の亜鉛ガス侵入防止効果が十
分ではない。さらに９０％超では外側を被覆する金属層
の剛性が十分でなく、シールドガス等により破損し、内
部の粒が飛散する場合がある。ワイヤ内部の粒の組成は
同一でもよいが、複数種類でもかまわない。外側を被覆
する金属層の態様は（２）の補助複合ワイヤと同じでか
まわない。
内部の粒にブローホール改善元素群としてＣｒ、Ｖ、
Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの１種または２種以上を
ワイヤ重量当たり１０％〜９０％含有せしめる必要があ
る。１０％未満では、前記の亜鉛ガス侵入防止効果が十
分ではない。さらに９０％超では外側を被覆する金属層
の剛性が十分でなく、シールドガス等により破損し、内
部の粒が飛散する場合がある。ワイヤ内部の粒の組成は
同一でもよいが、複数種類でもかまわない。外側を被覆
する金属層の態様は（２）の補助複合ワイヤと同じでか
まわない。
【００１４】前記の補助複合ワイヤの断面形状として
は、内部が粉末状のフラックスおよび／またはブローホ
ール改善元素からなる粒であればよいので、円形、楕円
形、多角形（三角形、四角形等）いずれでもよく、また
外皮または外側を被覆する金属層が内部に折込まれたも
のでもよい。
は、内部が粉末状のフラックスおよび／またはブローホ
ール改善元素からなる粒であればよいので、円形、楕円
形、多角形（三角形、四角形等）いずれでもよく、また
外皮または外側を被覆する金属層が内部に折込まれたも
のでもよい。
【００１５】図１は本発明の溶接方法の実施態様の一例
を示す斜視図で１、２は被溶接材、３は溶接トーチ、８
は溶接ビード、１０はシールドガスである。前記補助複
合ワイヤを用いたアーク内および／または溶融池内への
ブローホール改善元素の供給方法としては、図１に示す
ように消耗電極式ガスシールドアーク溶接においては溶
接ワイヤ４から生じたアーク６および／または溶融池７
へ補助複合ワイヤ５を供給ノズル９を介して供給すれば
よい。この供給速度はアーク溶接条件（溶接電流、電
圧）に応じて適宜設定すればよい。また、補助複合ワイ
ヤ５を溶融池７内へ導入し、溶融熱にて該補助複合ワイ
ヤ５を溶かせばブローホール改善効果を有利に得ること
ができる。さらに補助複合ワイヤ５をすみ肉溶接のルー
ト部付近にて溶融せしめれば、前記の亜鉛ガスの侵入防
止効果は一層有利に働くものである。
を示す斜視図で１、２は被溶接材、３は溶接トーチ、８
は溶接ビード、１０はシールドガスである。前記補助複
合ワイヤを用いたアーク内および／または溶融池内への
ブローホール改善元素の供給方法としては、図１に示す
ように消耗電極式ガスシールドアーク溶接においては溶
接ワイヤ４から生じたアーク６および／または溶融池７
へ補助複合ワイヤ５を供給ノズル９を介して供給すれば
よい。この供給速度はアーク溶接条件（溶接電流、電
圧）に応じて適宜設定すればよい。また、補助複合ワイ
ヤ５を溶融池７内へ導入し、溶融熱にて該補助複合ワイ
ヤ５を溶かせばブローホール改善効果を有利に得ること
ができる。さらに補助複合ワイヤ５をすみ肉溶接のルー
ト部付近にて溶融せしめれば、前記の亜鉛ガスの侵入防
止効果は一層有利に働くものである。
【００１６】上記、供給ノズルとしては一般のアーク溶
接ワイヤ送給装置を用いてもかまわない。さらに溶接ワ
イヤと補助複合ワイヤとを連動し供給させるとより効果
的にブローホールの発生を防止することができる。
接ワイヤ送給装置を用いてもかまわない。さらに溶接ワ
イヤと補助複合ワイヤとを連動し供給させるとより効果
的にブローホールの発生を防止することができる。
【００１７】本発明の溶接方法の適用対象である亜鉛め
っき鋼板としては、溶融めっき法、電気めっき法、蒸着
めっき法、溶射法など各種の製造方法によるものがあ
り、めっき組成としては、純Ｚｎの他、ＺｎとＦｅ、Ｚ
ｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、ＺｎとＭｎなどＺｎを主成分と
して耐食性など諸機能の向上のため１種ないし２種以上
の合金元素および不純物元素を含み、またＳｉＯ2 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 などのセラミックス微粒子、ＴｉＯ2 などの酸
化物、有機高分子をメッキ中に分散させたものがある。
まためっき層の厚み方向で単一組成のもの、連続的ある
いは層状に組成が変化するものであり、さらに複層めっ
き鋼板では最上層がＦｅやＮｉを主成分としてＺｎ、Ｐ
など各種合金元素を含むものがある。
っき鋼板としては、溶融めっき法、電気めっき法、蒸着
めっき法、溶射法など各種の製造方法によるものがあ
り、めっき組成としては、純Ｚｎの他、ＺｎとＦｅ、Ｚ
ｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、ＺｎとＭｎなどＺｎを主成分と
して耐食性など諸機能の向上のため１種ないし２種以上
の合金元素および不純物元素を含み、またＳｉＯ2 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 などのセラミックス微粒子、ＴｉＯ2 などの酸
化物、有機高分子をメッキ中に分散させたものがある。
まためっき層の厚み方向で単一組成のもの、連続的ある
いは層状に組成が変化するものであり、さらに複層めっ
き鋼板では最上層がＦｅやＮｉを主成分としてＺｎ、Ｐ
など各種合金元素を含むものがある。
【００１８】たとえば、溶融亜鉛めっき鋼板、鉄−亜鉛
合金化溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛を主とするアルミニウ
ム、鉄などの合金溶融めっき鋼板、めっき層断面方向で
下層が合金化されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板（一
般にハーフアロイと称す）、片面鉄−亜鉛合金化溶融亜
鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層からなるめっき鋼
板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸着めっき等に
より亜鉛、鉄、ニッケルを主成分とする金属をめっきし
た鋼板、あるいは、電気亜鉛めっき鋼板、亜鉛、ニッケ
ル、クロム等合金電気めっき等、さらに単一合金層また
は複層合金電気めっき鋼板、およびこれらのめっき層上
に有機皮膜を被覆しためっき鋼板、亜鉛および亜鉛含有
金属の蒸着めっき鋼板等がある。その他、ＳｉＯ2 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 等のセラミックス微粒子および有機
高分子などを亜鉛または亜鉛合金めっき中に分散させた
分散めっき鋼板がある。本発明者らは、これら亜鉛めっ
き鋼板の種類のいかんによらず、前述の作用効果が生ず
ることを確認した。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛を主とするアルミニウ
ム、鉄などの合金溶融めっき鋼板、めっき層断面方向で
下層が合金化されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板（一
般にハーフアロイと称す）、片面鉄−亜鉛合金化溶融亜
鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層からなるめっき鋼
板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸着めっき等に
より亜鉛、鉄、ニッケルを主成分とする金属をめっきし
た鋼板、あるいは、電気亜鉛めっき鋼板、亜鉛、ニッケ
ル、クロム等合金電気めっき等、さらに単一合金層また
は複層合金電気めっき鋼板、およびこれらのめっき層上
に有機皮膜を被覆しためっき鋼板、亜鉛および亜鉛含有
金属の蒸着めっき鋼板等がある。その他、ＳｉＯ2 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 等のセラミックス微粒子および有機
高分子などを亜鉛または亜鉛合金めっき中に分散させた
分散めっき鋼板がある。本発明者らは、これら亜鉛めっ
き鋼板の種類のいかんによらず、前述の作用効果が生ず
ることを確認した。
【００１９】本発明が適用されるガスシールドアーク溶
接としては、ガスシールドされていればいずれの溶接法
であってもかまわない。たとえばソッリドワイヤやコア
ドワイヤを使用するＭＡＧ溶接法、ＭＩＧ溶接法、また
ＴＩＧ溶接法やプラズマ溶接法等がある。
接としては、ガスシールドされていればいずれの溶接法
であってもかまわない。たとえばソッリドワイヤやコア
ドワイヤを使用するＭＡＧ溶接法、ＭＩＧ溶接法、また
ＴＩＧ溶接法やプラズマ溶接法等がある。
【００２０】
【実施例】表１に示す各種の亜鉛めっき鋼板について溶
接試験を行ない、ブローホールの発生状況を調べた。溶
接方法は図１に示すように、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
を使用した。溶接速度は１２００ｍｍ／ｍｉｎとし、ア
ーク溶接用主ワイヤは１．２ｍｍ径のソリッドワイヤを
使用し、補助複合ワイヤとして成分およびワイヤ径を各
種変えたものを使用した。また、シールドガスはＡｒ８
０％＋ＣＯ2 ２０％、ＣＯ2 、Ｈｅの３種類とし、いず
れも流量２５リットル／ｍｉｎとした。図１に示すよう
に、溶接姿勢は水平、トーチ角度は水平より６０°、ト
ーチ前進角度は０°の自動溶接とした。
接試験を行ない、ブローホールの発生状況を調べた。溶
接方法は図１に示すように、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
を使用した。溶接速度は１２００ｍｍ／ｍｉｎとし、ア
ーク溶接用主ワイヤは１．２ｍｍ径のソリッドワイヤを
使用し、補助複合ワイヤとして成分およびワイヤ径を各
種変えたものを使用した。また、シールドガスはＡｒ８
０％＋ＣＯ2 ２０％、ＣＯ2 、Ｈｅの３種類とし、いず
れも流量２５リットル／ｍｉｎとした。図１に示すよう
に、溶接姿勢は水平、トーチ角度は水平より６０°、ト
ーチ前進角度は０°の自動溶接とした。
【００２１】
【表１】
【００２２】欠陥発生数の評価は溶接ビード全線をＸ線
透過試験することにより全ブローホールを検出し、１０
０ｍｍ長さ当たりのブローホールの数で評価した。これ
らの溶接条件および評価結果を表２ないし表１０に示
す。
透過試験することにより全ブローホールを検出し、１０
０ｍｍ長さ当たりのブローホールの数で評価した。これ
らの溶接条件および評価結果を表２ないし表１０に示
す。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】
【表５】
【００２７】
【表６】
【００２８】
【表７】
【００２９】
【表８】
【００３０】
【表９】
【００３１】
【表１０】
【００３２】表２ないし表４（実施例Ａ１〜Ａ３６、比
較例Ａ３７〜Ａ４５）の補助複合ワイヤのフラックスの
主成分は「ワイヤ１」がＴｉＯ2 、ＭｇＯ等の酸化物、
「ワイヤ２」がＣａＦ2 、ＢａＦ2 等のフッ化物、「ワ
イヤ３」がＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 、Ｚｒ2 Ｏ3 等の酸化物
である。
較例Ａ３７〜Ａ４５）の補助複合ワイヤのフラックスの
主成分は「ワイヤ１」がＴｉＯ2 、ＭｇＯ等の酸化物、
「ワイヤ２」がＣａＦ2 、ＢａＦ2 等のフッ化物、「ワ
イヤ３」がＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 、Ｚｒ2 Ｏ3 等の酸化物
である。
【００３３】表５ないし表７（実施例Ｂ１〜Ｂ３９、比
較例Ｂ４０〜Ｂ４８）の補助複合ワイヤの外側を被覆す
る金属層の組成およびフラックス主成分は「ワイヤ４」
は重量％で（以下他のワイヤも同様）Ｃ＝０．０５、Ｓ
ｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．４３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜
０．０１、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を
外層とし、ＴｉＯ2 をフラックス主成分とする補助複合
ワイヤを示し、「ワイヤ５」はＣ＝０．０６、Ｓｉ＝
０．２５、Ｍｎ＝０．２３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜０．０
１、Ｎｂ＝０．８３、Ｔｉ＝０．００８、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなる鋼を外層とし、ＣａＦ2、 Ｂ
ａＦ2 等フッ化物をフラックス主成分とする 補助複合ワイヤを示し、「ワイヤ６」はＣ＝０．０５、
Ｓｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．４３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜
０．０１、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を
外層とし、スラグ生成剤を減らし金属粉をフラックス主
成分とする補助複合ワイヤを示す。
較例Ｂ４０〜Ｂ４８）の補助複合ワイヤの外側を被覆す
る金属層の組成およびフラックス主成分は「ワイヤ４」
は重量％で（以下他のワイヤも同様）Ｃ＝０．０５、Ｓ
ｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．４３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜
０．０１、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を
外層とし、ＴｉＯ2 をフラックス主成分とする補助複合
ワイヤを示し、「ワイヤ５」はＣ＝０．０６、Ｓｉ＝
０．２５、Ｍｎ＝０．２３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜０．０
１、Ｎｂ＝０．８３、Ｔｉ＝０．００８、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなる鋼を外層とし、ＣａＦ2、 Ｂ
ａＦ2 等フッ化物をフラックス主成分とする 補助複合ワイヤを示し、「ワイヤ６」はＣ＝０．０５、
Ｓｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．４３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜
０．０１、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を
外層とし、スラグ生成剤を減らし金属粉をフラックス主
成分とする補助複合ワイヤを示す。
【００３４】表８ないし表１０（実施例Ｃ１〜Ｃ３９、
比較例Ｃ４０〜Ｃ４８）の補助複合ワイヤの外層は「ワ
イヤ７」はＣ＝０．０５、Ｓｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．
４３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜０．０１、残部Ｆｅおよび不
可避的不純物からなる鋼であり、「ワイヤ８」はＣ＝
０．０６、Ｓｉ＝０．２５、Ｍｎ＝０．２３、Ｓ＜０．
０１、Ｐ＜０．０１、Ｎｂ＝０．８３、Ｔｉ＝０．００
８、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼であり、
「ワイヤ９」はＣ＝０．００２、Ｓｉ＝０．４１、Ｍｎ
＝０．３５、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜０．０１、Ｎｂ＝０．
０１５、Ｔｉ＝０．００８、Ｎ＝０．００３５、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなる鋼であり、「ワイヤ１
０」はＦｅと残部が不可避的不純物からなる鋼であり、
「ワイヤ１１」がＣｕと残部が不可避的不純物からな
る。
比較例Ｃ４０〜Ｃ４８）の補助複合ワイヤの外層は「ワ
イヤ７」はＣ＝０．０５、Ｓｉ＝０．６０、Ｍｎ＝０．
４３、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜０．０１、残部Ｆｅおよび不
可避的不純物からなる鋼であり、「ワイヤ８」はＣ＝
０．０６、Ｓｉ＝０．２５、Ｍｎ＝０．２３、Ｓ＜０．
０１、Ｐ＜０．０１、Ｎｂ＝０．８３、Ｔｉ＝０．００
８、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼であり、
「ワイヤ９」はＣ＝０．００２、Ｓｉ＝０．４１、Ｍｎ
＝０．３５、Ｓ＜０．０１、Ｐ＜０．０１、Ｎｂ＝０．
０１５、Ｔｉ＝０．００８、Ｎ＝０．００３５、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなる鋼であり、「ワイヤ１
０」はＦｅと残部が不可避的不純物からなる鋼であり、
「ワイヤ１１」がＣｕと残部が不可避的不純物からな
る。
【００３５】本発明によれば、亜鉛めっき鋼板のガスシ
ールドア−ク溶接時のブローホール発生を大幅に低減す
ることが可能であり、接合部の信頼性が大幅に改善でき
る。しかも、鋼板やめっき層中にＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、
Ｔａ、ＷやＰを含有させておく場合のように鋼板の機械
的特性を低下させる心配がなく、前記元素の歩留りもよ
いので、使用性能およびコストの面ではるかに優れてい
る。したがって、本発明はアーク溶接性に優れた亜鉛め
っき鋼板のガスシールドアーク溶接方法および補助複合
ワイヤとして、産業の発展に寄与するところは極めて大
である。
ールドア−ク溶接時のブローホール発生を大幅に低減す
ることが可能であり、接合部の信頼性が大幅に改善でき
る。しかも、鋼板やめっき層中にＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、
Ｔａ、ＷやＰを含有させておく場合のように鋼板の機械
的特性を低下させる心配がなく、前記元素の歩留りもよ
いので、使用性能およびコストの面ではるかに優れてい
る。したがって、本発明はアーク溶接性に優れた亜鉛め
っき鋼板のガスシールドアーク溶接方法および補助複合
ワイヤとして、産業の発展に寄与するところは極めて大
である。
【図１】本発明の溶接方法の実施例を示す斜視図
１、２ 被溶接材 ３ 溶接トーチ ４ 溶接ワイヤ ５ 補助ワイヤ ６ アーク ７ 溶接池 ８ 溶接ビード ９ 供給ノズル １０ シールドガス
Claims (3)
- 【請求項１】 亜鉛めっき鋼板をガスシールドアーク溶
接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合ワイ
ヤによってアーク内および／または溶融池内にブローホ
ール改善元素を供給するに際して、ブローホール改善元
素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの
１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計含有
量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％以上であ
り、さらに残部が不可避的不純物からなる外皮でフラッ
クスを被覆したことを特徴とする亜鉛めっき鋼板のガス
シールドアーク溶接用補助複合ワイヤ。 - 【請求項２】 亜鉛めっき鋼板をガスシールドアーク溶
接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合ワイ
ヤによってアーク内および／または溶融池内にブローホ
ール改善元素を供給するに際して、ブローホール改善元
素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの
１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計含有
量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％〜９０％
であり、さらに残部が不可避的不純物からなる粒とフラ
ックスとの混合物を、金属板にて被覆したことを特徴と
する亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接用補助複
合ワイヤ。 - 【請求項３】 亜鉛めっき鋼板をガスシールドアーク溶
接する場合に、溶接ワイヤと異なる組成の補助複合ワイ
ヤによってアーク内および／または溶融池内にブローホ
ール改善元素を供給するに際して、ブローホール改善元
素群としてＣｒ、Ｖ、Ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ、Ｆｅの
１種または２種以上を含有し、かつ前記元素の合計含有
量がフラックスを除くワイヤ重量当たり１０％〜９０％
であり、さらに残部が不可避的不純物からなる粒を、金
属板にて被覆したことを特徴とする亜鉛めっき鋼板のガ
スシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20128193A JPH0732151A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20128193A JPH0732151A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0732151A true JPH0732151A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16438372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20128193A Withdrawn JPH0732151A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接用補助複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732151A (ja) |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP20128193A patent/JPH0732151A/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: 20001003 |