JPH0734265A - 溶接性に優れた缶用表面処理鋼板およびそれを用いた溶接缶の製造方法 - Google Patents
溶接性に優れた缶用表面処理鋼板およびそれを用いた溶接缶の製造方法Info
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- JPH0734265A JPH0734265A JP20177293A JP20177293A JPH0734265A JP H0734265 A JPH0734265 A JP H0734265A JP 20177293 A JP20177293 A JP 20177293A JP 20177293 A JP20177293 A JP 20177293A JP H0734265 A JPH0734265 A JP H0734265A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】薄板厚化しても高速溶接性に優れる表面処理鋼
板およびそれを用いた溶接缶の製造方法を提供する。 【構成】表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる表面処
理鋼板であって、製缶時に、缶外面側となる面の表面抵
抗値をＸ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹとしたと
き、１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０なる関係式を満足する、
溶接性に優れた缶用表面処理鋼板。 【効果】溶接缶成形時に、溶接不可の原因である溶接ナ
ゲット先端の缶内面側への片寄りをなくすことができ
る。また、極薄鋼板のみならず従来使用されている溶接
缶用表面処理鋼板の板厚範囲においてもその溶接性を向
上させることが可能である。
板およびそれを用いた溶接缶の製造方法を提供する。 【構成】表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる表面処
理鋼板であって、製缶時に、缶外面側となる面の表面抵
抗値をＸ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹとしたと
き、１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０なる関係式を満足する、
溶接性に優れた缶用表面処理鋼板。 【効果】溶接缶成形時に、溶接不可の原因である溶接ナ
ゲット先端の缶内面側への片寄りをなくすことができ
る。また、極薄鋼板のみならず従来使用されている溶接
缶用表面処理鋼板の板厚範囲においてもその溶接性を向
上させることが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接性に優れる缶用表
面処理鋼板およびそれを用いた溶接缶の製造方法に関す
るものである。
面処理鋼板およびそれを用いた溶接缶の製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】食品や飲料などを収容するスリーピース
缶体の製造方法においては、抵抗シーム溶接による製缶
方法が著しく発展している。溶接缶用の表面処理鋼板に
ついてはコスト低減の観点より、錫量が１．３ｇ／ｍ2
以下と薄めっき化しており、印刷等の熱処理後でも溶接
性に寄与する金属錫を十分に残存させるために、錫層の
下地に微量なニッケルめっき層あるいはクロムめっき層
を付与したものなどもある。
缶体の製造方法においては、抵抗シーム溶接による製缶
方法が著しく発展している。溶接缶用の表面処理鋼板に
ついてはコスト低減の観点より、錫量が１．３ｇ／ｍ2
以下と薄めっき化しており、印刷等の熱処理後でも溶接
性に寄与する金属錫を十分に残存させるために、錫層の
下地に微量なニッケルめっき層あるいはクロムめっき層
を付与したものなどもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年では更な
る製缶コストの低減手段として表面処理鋼板の薄板厚化
が進められている。食缶や飲料缶の製缶速度は通常５０
〜７０ｍ／ｍｉｎで行われているが、極薄板厚範囲にな
ると現在使用されている上記表面処理鋼板では缶内面側
にスプラッシュ（溶融鋼）が発生しやすくなる。この原
因は、図２に示す如く溶接機の上下電極ロールの径が異
なっていることによると考えられる。すなわち下電極ロ
ール２の径は缶径の制約から上電極ロール１の径よりも
小径になっており、この状態では下電極ロール２と被溶
接材料４との接触面積が、上電極ロール１と被溶接材料
４との接触面積よりも小さくなる。よって、下電極ロー
ル２と被溶接材料４間の界面抵抗値は、上電極ロール１
と被溶接材料４間の界面抵抗値より高くなることに加
え、下電極ロール２によるシーム部の冷却効果も小さく
なることから溶接ナゲット３の先端は通常缶内面側に片
寄っている。この結果、板厚が厚ければオーバーラップ
部の熱容量が十分に大きいため、溶接ナゲット３の先端
部の缶内面側への片寄りを、スプラッシュとして発生さ
せないための固体壁が十分となるが、板厚が薄くなると
オーバーラップ部の熱容量が減少し、溶接部の熱量を抑
制するだけの固体壁が十分ではなく、図３に示す如く溶
接ナゲット先端５が、缶内面側にスプラッシュとして発
生してしまうものと考えられる。一方、溶接性と溶接製
缶速度との関係は、溶接製缶速度が低速の方が溶接性が
良好となる傾向があり、極薄板厚材についても溶接速度
を低下させることによって溶接性の改善が期待できる
が、これは生産性の低下を招くことになり、対策として
は好ましくない。よって本発明の目的は、薄板厚化して
も高速溶接性に優れる表面処理鋼板およびそれを用いた
溶接缶の製造方法を提供することにある。
る製缶コストの低減手段として表面処理鋼板の薄板厚化
が進められている。食缶や飲料缶の製缶速度は通常５０
〜７０ｍ／ｍｉｎで行われているが、極薄板厚範囲にな
ると現在使用されている上記表面処理鋼板では缶内面側
にスプラッシュ（溶融鋼）が発生しやすくなる。この原
因は、図２に示す如く溶接機の上下電極ロールの径が異
なっていることによると考えられる。すなわち下電極ロ
ール２の径は缶径の制約から上電極ロール１の径よりも
小径になっており、この状態では下電極ロール２と被溶
接材料４との接触面積が、上電極ロール１と被溶接材料
４との接触面積よりも小さくなる。よって、下電極ロー
ル２と被溶接材料４間の界面抵抗値は、上電極ロール１
と被溶接材料４間の界面抵抗値より高くなることに加
え、下電極ロール２によるシーム部の冷却効果も小さく
なることから溶接ナゲット３の先端は通常缶内面側に片
寄っている。この結果、板厚が厚ければオーバーラップ
部の熱容量が十分に大きいため、溶接ナゲット３の先端
部の缶内面側への片寄りを、スプラッシュとして発生さ
せないための固体壁が十分となるが、板厚が薄くなると
オーバーラップ部の熱容量が減少し、溶接部の熱量を抑
制するだけの固体壁が十分ではなく、図３に示す如く溶
接ナゲット先端５が、缶内面側にスプラッシュとして発
生してしまうものと考えられる。一方、溶接性と溶接製
缶速度との関係は、溶接製缶速度が低速の方が溶接性が
良好となる傾向があり、極薄板厚材についても溶接速度
を低下させることによって溶接性の改善が期待できる
が、これは生産性の低下を招くことになり、対策として
は好ましくない。よって本発明の目的は、薄板厚化して
も高速溶接性に優れる表面処理鋼板およびそれを用いた
溶接缶の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の表面処理鋼板
は、表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる表面処理鋼
板であって、製缶時に、缶外面側となる面の表面抵抗値
をＸ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹとしたとき、
１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０なる関係式を満足することを
特徴とする。このような表面処理鋼板は、鋼板上の両面
に、片面あたり３０〜３００ｍｇ／ｍ2 の金属クロム層
を有し、その上層に、片面あたり１０〜５００ｍｇ／ｍ
2 の錫層を有し、さらにその上層に、片面あたりクロム
量で１〜２０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理層を有するように
する。また、鋼板上の両面に０.３〜２.８ｇ／ｍ2 の錫
層を有し、さらにその上層にクロム量で５〜３０ｍｇ／
ｍ2 を含む後処理層を有するようにしてもよい。そし
て、鋼板上の両面に５〜５０ｍｇ／ｍ2 のニッケル層を
有し、その上層に０.３〜２.８ｇ／ｍ2 の錫層を有し、
さらにその上層に金属クロム量で５〜３０ｍｇ／ｍ2 を
含む後処理層を有するようにしてもよい。また、本発明
の製造方法は、表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板を用いて、製缶時に、缶外面側となる面の
表面抵抗値をＸ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹと
したとき、１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０なる関係式を満足
するように溶接をすることを特徴とする。表裏面の表面
処理層表面抵抗値が異なる表面処理鋼板を製造するに
は、鋼板上の両面に、片面あたり３０〜３００ｍｇ／ｍ
2 の金属クロム層を有し、その上層に、片面あたり１０
〜５００ｍｇ／ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層に、
片面あたりクロム量で１〜２０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理
層を有するようにする方法、鋼板上の両面に、片面あた
り０.３〜２.８ｇ／ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層
に、片面あたりクロム量で５〜３０ｍｇ／ｍ2 を含む後
処理層を有するようにする方法や、鋼板上の両面に５〜
５０ｍｇ／ｍ2 のニッケル層を有し、その上層に０.３
〜２.８ｇ／ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層に金属
クロム量で５〜３０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理層を有する
ようにする方法などがある。
は、表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる表面処理鋼
板であって、製缶時に、缶外面側となる面の表面抵抗値
をＸ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹとしたとき、
１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０なる関係式を満足することを
特徴とする。このような表面処理鋼板は、鋼板上の両面
に、片面あたり３０〜３００ｍｇ／ｍ2 の金属クロム層
を有し、その上層に、片面あたり１０〜５００ｍｇ／ｍ
2 の錫層を有し、さらにその上層に、片面あたりクロム
量で１〜２０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理層を有するように
する。また、鋼板上の両面に０.３〜２.８ｇ／ｍ2 の錫
層を有し、さらにその上層にクロム量で５〜３０ｍｇ／
ｍ2 を含む後処理層を有するようにしてもよい。そし
て、鋼板上の両面に５〜５０ｍｇ／ｍ2 のニッケル層を
有し、その上層に０.３〜２.８ｇ／ｍ2 の錫層を有し、
さらにその上層に金属クロム量で５〜３０ｍｇ／ｍ2 を
含む後処理層を有するようにしてもよい。また、本発明
の製造方法は、表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板を用いて、製缶時に、缶外面側となる面の
表面抵抗値をＸ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹと
したとき、１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０なる関係式を満足
するように溶接をすることを特徴とする。表裏面の表面
処理層表面抵抗値が異なる表面処理鋼板を製造するに
は、鋼板上の両面に、片面あたり３０〜３００ｍｇ／ｍ
2 の金属クロム層を有し、その上層に、片面あたり１０
〜５００ｍｇ／ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層に、
片面あたりクロム量で１〜２０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理
層を有するようにする方法、鋼板上の両面に、片面あた
り０.３〜２.８ｇ／ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層
に、片面あたりクロム量で５〜３０ｍｇ／ｍ2 を含む後
処理層を有するようにする方法や、鋼板上の両面に５〜
５０ｍｇ／ｍ2 のニッケル層を有し、その上層に０.３
〜２.８ｇ／ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層に金属
クロム量で５〜３０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理層を有する
ようにする方法などがある。
【０００５】
【作用】本表面処理鋼板の表面抵抗値の高い面を缶外面
側となるように、溶接機に配設する。そうすれば、表面
処理鋼板が上下電極ロール間に加圧されたときに、上電
極ロールと材料間の接触抵抗値および下電極と材料間の
接触抵抗値をバランスさせることができる。この結果、
缶の内面側に片寄ってスプラッシュの原因となっていた
溶接ナゲットが、板と板の界面に直線的に沿った形態と
なって、スプラッシュの抑制が可能となり、極薄板厚で
あっても良好な溶接性を得ることができる。
側となるように、溶接機に配設する。そうすれば、表面
処理鋼板が上下電極ロール間に加圧されたときに、上電
極ロールと材料間の接触抵抗値および下電極と材料間の
接触抵抗値をバランスさせることができる。この結果、
缶の内面側に片寄ってスプラッシュの原因となっていた
溶接ナゲットが、板と板の界面に直線的に沿った形態と
なって、スプラッシュの抑制が可能となり、極薄板厚で
あっても良好な溶接性を得ることができる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例および比較例を表１、表２お
よび表３にまとめて示す。実施例、比較例に使用された
めっき条件は以下の通りであり、めっき量は電解時間を
変更することによって調整した。
よび表３にまとめて示す。実施例、比較例に使用された
めっき条件は以下の通りであり、めっき量は電解時間を
変更することによって調整した。
【０００７】好適な実施態様１ ［クロムめっき層］第１層であるクロムめっきは錫めっ
きに先だって実施する。その目的は、金属錫の合金化を
抑制し、さらには耐食性を向上させることである。第１
層である金属クロム層は片面当たり３０〜３００ｇ／ｍ
2 と規定される。この金属クロム層は缶用材料としての
耐食性、素地鋼の酸化抑制による溶接性向上の役割を持
っており、３０ｍｇ／ｍ2 未満ではこれらの特性の確保
が難しくなる。金属クロム量は多くなる程、上記特性及
び素地鋼の酸化抑制効果は向上する傾向を持っているが
３００ｍｇ／ｍ2 をこえると、その効果は飽和すると共
に、製造コストも高くなり、経済的でないので上限は３
００ｍｇ／ｍ2 とされる。より好ましくは７０〜１５０
ｍｇ／ｍ2 である。表１、表２および表３中の、Ｎｏ．
１，２，７，８，９，１０，１１，１２，２１，２２，
２７，２８，３３，３４，３７，３８，４１，４２にお
いて錫めっき前に施すクロムめっきは高濃度浴（クロム
酸：１００ｇ／ｌ、弗化ナトリウム：５ｇ／ｌ）を使用
し、温度：５５℃、ＣＤ：３０Ａ／ｄｍ2 にて実施し
た。
きに先だって実施する。その目的は、金属錫の合金化を
抑制し、さらには耐食性を向上させることである。第１
層である金属クロム層は片面当たり３０〜３００ｇ／ｍ
2 と規定される。この金属クロム層は缶用材料としての
耐食性、素地鋼の酸化抑制による溶接性向上の役割を持
っており、３０ｍｇ／ｍ2 未満ではこれらの特性の確保
が難しくなる。金属クロム量は多くなる程、上記特性及
び素地鋼の酸化抑制効果は向上する傾向を持っているが
３００ｍｇ／ｍ2 をこえると、その効果は飽和すると共
に、製造コストも高くなり、経済的でないので上限は３
００ｍｇ／ｍ2 とされる。より好ましくは７０〜１５０
ｍｇ／ｍ2 である。表１、表２および表３中の、Ｎｏ．
１，２，７，８，９，１０，１１，１２，２１，２２，
２７，２８，３３，３４，３７，３８，４１，４２にお
いて錫めっき前に施すクロムめっきは高濃度浴（クロム
酸：１００ｇ／ｌ、弗化ナトリウム：５ｇ／ｌ）を使用
し、温度：５５℃、ＣＤ：３０Ａ／ｄｍ2 にて実施し
た。
【０００８】［錫めっき層］第２層の錫層は片面当たり
１０〜５００ｍｇ／ｍ2 と規定される。錫量が１０ｍｇ
／ｍ2 未満になると、本発明の主目的である溶接性の向
上が達成されない。これは錫が第１層の金属クロムを充
分に覆うことが出来ないからである。また、錫量が５０
０ｍｇ／ｍ2 をこえると溶接性の向上効果は飽和してし
まい、それ以上多くしても製造コスト上不利になる。錫
めっき、特に金属錫は溶接時の電極ロールと材料間の電
気抵抗を低減し、溶接性を向上させる役割を果たす。表
１、表２および表３中の、Ｎｏ.１，２，７，８，９，
１０，１１，１２，２１，２２，２７，２８，３３，３
４，３７，３８，４１，４２においては低濃度錫浴（硫
酸第一錫：５ｇ／ｌ、フェノールスルフォン酸：２５ｇ
／ｌ（６０％溶液）、エトキシ化αナフトールスルフォ
ン酸：３ｇ／ｌ）を使用し、温度：４５℃、ＣＤ：８Ａ
／ｄｍ2 にて実施した。
１０〜５００ｍｇ／ｍ2 と規定される。錫量が１０ｍｇ
／ｍ2 未満になると、本発明の主目的である溶接性の向
上が達成されない。これは錫が第１層の金属クロムを充
分に覆うことが出来ないからである。また、錫量が５０
０ｍｇ／ｍ2 をこえると溶接性の向上効果は飽和してし
まい、それ以上多くしても製造コスト上不利になる。錫
めっき、特に金属錫は溶接時の電極ロールと材料間の電
気抵抗を低減し、溶接性を向上させる役割を果たす。表
１、表２および表３中の、Ｎｏ.１，２，７，８，９，
１０，１１，１２，２１，２２，２７，２８，３３，３
４，３７，３８，４１，４２においては低濃度錫浴（硫
酸第一錫：５ｇ／ｌ、フェノールスルフォン酸：２５ｇ
／ｌ（６０％溶液）、エトキシ化αナフトールスルフォ
ン酸：３ｇ／ｌ）を使用し、温度：４５℃、ＣＤ：８Ａ
／ｄｍ2 にて実施した。
【０００９】［後処理層］第３層のクロムを含む後処理
層は１〜２０ｍｇ／ｍ2 に規定される。第３層の目的
は、第１層、第２層によっても完全に達成し得ないめっ
きピンホールの封孔による耐食性の確保、及び塗装性能
の確保である。１ｍｇ／ｍ2 未満では溶接性は優れてい
るが耐食性、塗装性能が得られない。２０ｍｇ／ｍ2 を
こえると耐食性、塗装性能は良好であるが溶接性が低下
するので２０ｍｇ／ｍ2 以下とする。より好ましくは４
〜１２ｍｇ／ｍ2 である。後処理層は錫めっき表層の酸
化を防止し、塗料密着性を確保する点で重要である。表
１，表２および表３中の、Ｎｏ．１，２，７，８，９，
１０，１１，１２，２１，２２，２７，２８，３３，３
４，３７，３８，４１，４２においては硫酸浴（クロム
酸：３０ｇ／ｌ、硫酸：０.３ｇ／ｌ）を使用し、温
度：４０℃、ＣＤ：１０Ａ／ｄｍ2 にて実施した。
層は１〜２０ｍｇ／ｍ2 に規定される。第３層の目的
は、第１層、第２層によっても完全に達成し得ないめっ
きピンホールの封孔による耐食性の確保、及び塗装性能
の確保である。１ｍｇ／ｍ2 未満では溶接性は優れてい
るが耐食性、塗装性能が得られない。２０ｍｇ／ｍ2 を
こえると耐食性、塗装性能は良好であるが溶接性が低下
するので２０ｍｇ／ｍ2 以下とする。より好ましくは４
〜１２ｍｇ／ｍ2 である。後処理層は錫めっき表層の酸
化を防止し、塗料密着性を確保する点で重要である。表
１，表２および表３中の、Ｎｏ．１，２，７，８，９，
１０，１１，１２，２１，２２，２７，２８，３３，３
４，３７，３８，４１，４２においては硫酸浴（クロム
酸：３０ｇ／ｌ、硫酸：０.３ｇ／ｌ）を使用し、温
度：４０℃、ＣＤ：１０Ａ／ｄｍ2 にて実施した。
【００１０】好適な実施態様２ ［錫めっき層］第１層である錫めっき層は片面当たり
０．３〜２．８ｇ／ｍ2 と規定される。錫量が０．３ｇ
／ｍ2 未満になると、本発明の主目的である溶接性の向
上が達成されない。また、錫量が２．８ｇ／ｍ2 をこえ
ると溶接性の向上効果は飽和してしまい、それ以上多く
しても製造コスト上不利になる。表１，表２および表３
中の、Ｎｏ．３，４，１３，１４，１５，１６，２３，
２４，２９，３０，３５，３９，４３においてはフェノ
ールスルフォン酸浴（硫酸第一錫：６０ｇ／ｌ、フェノ
ールスルフォン酸：３０ｇ／ｌ、エトキシ化αナフトー
ルスルフォン酸：５ｇ／ｌ）を使用し、温度：３５℃、
ＣＤ：１０Ａ／ｄｍ2 にて実施した。第２層のクロムを
含む後処理層は５〜３０ｍｇ／ｍ2 に規定される。第２
層形成の目的は、第１層によっても完全に達成し得ない
めっきピンホールの封孔による耐食性の確保、及び塗装
性能の確保である。５ｍｇ／ｍ2 未満では溶接性は優れ
ているが耐食性、塗装性能が得られない。３０ｍｇ／ｍ
2 をこえると耐食性、塗装性能は良好であるが溶接性が
低下するので３０ｍｇ／ｍ2 以下とする。表１，表２お
よび表３中の、Ｎｏ．３，４，１３，１４，１５，１
６，２３，２４，２９，３０，３５，３９，４３におい
ては硫酸浴（クロム酸：３０ｇ／ｌ、硫酸：０.３ｇ／
ｌ）を使用し、温度：４０℃、ＣＤ：１０Ａ／ｄｍ2 に
て実施した。
０．３〜２．８ｇ／ｍ2 と規定される。錫量が０．３ｇ
／ｍ2 未満になると、本発明の主目的である溶接性の向
上が達成されない。また、錫量が２．８ｇ／ｍ2 をこえ
ると溶接性の向上効果は飽和してしまい、それ以上多く
しても製造コスト上不利になる。表１，表２および表３
中の、Ｎｏ．３，４，１３，１４，１５，１６，２３，
２４，２９，３０，３５，３９，４３においてはフェノ
ールスルフォン酸浴（硫酸第一錫：６０ｇ／ｌ、フェノ
ールスルフォン酸：３０ｇ／ｌ、エトキシ化αナフトー
ルスルフォン酸：５ｇ／ｌ）を使用し、温度：３５℃、
ＣＤ：１０Ａ／ｄｍ2 にて実施した。第２層のクロムを
含む後処理層は５〜３０ｍｇ／ｍ2 に規定される。第２
層形成の目的は、第１層によっても完全に達成し得ない
めっきピンホールの封孔による耐食性の確保、及び塗装
性能の確保である。５ｍｇ／ｍ2 未満では溶接性は優れ
ているが耐食性、塗装性能が得られない。３０ｍｇ／ｍ
2 をこえると耐食性、塗装性能は良好であるが溶接性が
低下するので３０ｍｇ／ｍ2 以下とする。表１，表２お
よび表３中の、Ｎｏ．３，４，１３，１４，１５，１
６，２３，２４，２９，３０，３５，３９，４３におい
ては硫酸浴（クロム酸：３０ｇ／ｌ、硫酸：０.３ｇ／
ｌ）を使用し、温度：４０℃、ＣＤ：１０Ａ／ｄｍ2 に
て実施した。
【００１１】好適な実施態様３ 第１層であるニッケル層は片面当たり５〜５０ｍｇ／ｍ
2 と規定される。このニッケル層は緻密な鉄ニッケル錫
合金を結果として生成することにより過剰な鉄錫合金の
生成を防止し、リフロー及び塗料焼き付け時の熱影響に
よるフリー錫の減少を防ぐことによる溶接性向上、及び
塗膜下腐食性の改善の役割を持っており、５ｍｇ／ｍ2
未満ではこれらの特性の確保が難しくなる。しかし、ニ
ッケル量が５０ｍｇ／ｍ2 をこえると、それだけ錫を合
金化してしまうことにより溶接に必要なフリー錫が減少
してしまうため上限は５０ｍｇ／ｍ2 とされる。ニッケ
ルめっきは錫めっきに先だって実施する。その目的はリ
フロー処理において錫−ニッケル−鉄の緻密な合金層を
形成することによって、金属錫の合金化を抑制し、さら
には耐食性を向上させることである。表１、表２および
表３中、Ｎｏ．５，６，１７，１８，１９，２０，２
５，２６，３１，３２，３６，４０，４４において錫め
っき前に施すニッケルめっきは、ワット浴（硫酸ニッケ
ル：２５０ｇ／ｌ、塩化ニッケル：３０ｇ／ｌ、ほう
酸：４０ｇ／ｌ）を使用し、温度：４０℃、ＣＤ：５Ａ
／ｄｍ2 にて実施した。第２層の錫層は片面当たり０．
３〜２．８ｇ／ｍ2 と規定される。錫量が０．３ｇ／ｍ
2 未満になると、本発明の主目的である溶接性の向上が
達成されない。また、錫量が２．８ｇ／ｍ2 をこえると
溶接性の向上効果は飽和してしまい、それ以上多くして
も製造コスト上不利になる。表１、表２および表３中、
Ｎｏ．５，６，１７，１８，１９，２０，２５，２６，
３１，３２，３６，４０，４４においてはフェノールス
ルフォン酸浴（硫酸第一錫：６０ｇ／ｌ、フェノールス
ルフォン酸：３０ｇ／ｌ、エトキシ化αナフトールスル
フォン酸：５ｇ／ｌ）を使用し、温度：３５℃、ＣＤ：
１０Ａ／ｄｍ2 にて実施した。第３層のクロムを含む後
処理層は５〜３０ｍｇ／ｍ2 に規定される。第３層の目
的は、第１層によっても完全に達成し得ないめっきピン
ホールの封孔による耐食性の確保、及び塗装性能の確保
である。５ｍｇ／ｍ2 未満では溶接性は優れているが耐
食性、塗装性能が得られない。３０ｍｇ／ｍ2 をこえる
と耐食性、塗装性能は良好であるが溶接性が低下するの
で３０ｍｇ／ｍ2 以下とする。表１、表２および表３
中、Ｎｏ．５，６，１７，１８，１９，２０，２５，２
６，３１，３２，３６，４０，４４においては硫酸浴
（クロム酸：３０ｇ／ｌ、硫酸：０.３ｇ／ｌ）を使用
し、温度：４０℃、ＣＤ：１０Ａ／ｄｍ2 にて実施し
た。一方比較例では、表裏等しい表面抵抗値を有するめ
っきを施した場合には、表面抵抗比率は１．０になり、
薄ゲージに成る程溶接性は劣る結果となる。この結果は
表３の比較例Ｎｏ．３４，３５，３６，３８，３９，４
０，４２，４３，４４に示す。また表面抵抗値比率が５
０以上で溶接性が劣化する。この結果を表３の比較例Ｎ
ｏ．３３，３７，４１に示す。
2 と規定される。このニッケル層は緻密な鉄ニッケル錫
合金を結果として生成することにより過剰な鉄錫合金の
生成を防止し、リフロー及び塗料焼き付け時の熱影響に
よるフリー錫の減少を防ぐことによる溶接性向上、及び
塗膜下腐食性の改善の役割を持っており、５ｍｇ／ｍ2
未満ではこれらの特性の確保が難しくなる。しかし、ニ
ッケル量が５０ｍｇ／ｍ2 をこえると、それだけ錫を合
金化してしまうことにより溶接に必要なフリー錫が減少
してしまうため上限は５０ｍｇ／ｍ2 とされる。ニッケ
ルめっきは錫めっきに先だって実施する。その目的はリ
フロー処理において錫−ニッケル−鉄の緻密な合金層を
形成することによって、金属錫の合金化を抑制し、さら
には耐食性を向上させることである。表１、表２および
表３中、Ｎｏ．５，６，１７，１８，１９，２０，２
５，２６，３１，３２，３６，４０，４４において錫め
っき前に施すニッケルめっきは、ワット浴（硫酸ニッケ
ル：２５０ｇ／ｌ、塩化ニッケル：３０ｇ／ｌ、ほう
酸：４０ｇ／ｌ）を使用し、温度：４０℃、ＣＤ：５Ａ
／ｄｍ2 にて実施した。第２層の錫層は片面当たり０．
３〜２．８ｇ／ｍ2 と規定される。錫量が０．３ｇ／ｍ
2 未満になると、本発明の主目的である溶接性の向上が
達成されない。また、錫量が２．８ｇ／ｍ2 をこえると
溶接性の向上効果は飽和してしまい、それ以上多くして
も製造コスト上不利になる。表１、表２および表３中、
Ｎｏ．５，６，１７，１８，１９，２０，２５，２６，
３１，３２，３６，４０，４４においてはフェノールス
ルフォン酸浴（硫酸第一錫：６０ｇ／ｌ、フェノールス
ルフォン酸：３０ｇ／ｌ、エトキシ化αナフトールスル
フォン酸：５ｇ／ｌ）を使用し、温度：３５℃、ＣＤ：
１０Ａ／ｄｍ2 にて実施した。第３層のクロムを含む後
処理層は５〜３０ｍｇ／ｍ2 に規定される。第３層の目
的は、第１層によっても完全に達成し得ないめっきピン
ホールの封孔による耐食性の確保、及び塗装性能の確保
である。５ｍｇ／ｍ2 未満では溶接性は優れているが耐
食性、塗装性能が得られない。３０ｍｇ／ｍ2 をこえる
と耐食性、塗装性能は良好であるが溶接性が低下するの
で３０ｍｇ／ｍ2 以下とする。表１、表２および表３
中、Ｎｏ．５，６，１７，１８，１９，２０，２５，２
６，３１，３２，３６，４０，４４においては硫酸浴
（クロム酸：３０ｇ／ｌ、硫酸：０.３ｇ／ｌ）を使用
し、温度：４０℃、ＣＤ：１０Ａ／ｄｍ2 にて実施し
た。一方比較例では、表裏等しい表面抵抗値を有するめ
っきを施した場合には、表面抵抗比率は１．０になり、
薄ゲージに成る程溶接性は劣る結果となる。この結果は
表３の比較例Ｎｏ．３４，３５，３６，３８，３９，４
０，４２，４３，４４に示す。また表面抵抗値比率が５
０以上で溶接性が劣化する。この結果を表３の比較例Ｎ
ｏ．３３，３７，４１に示す。
【００１２】（Ｘ／Ｙ）規定の理由 ここに示した（Ｘ／Ｙ）の範囲の根拠については次の通
りである。溶接機において電極ロール径は、缶の内面側
と外面側とでは通常異なっている。その電極ロール径の
違いにより、当然のことながらそれぞれの電極ロールと
被溶接材である缶体ブランクとの接触面積が異なってく
る。食缶、飲料缶用溶接機で最も普及している電極ロー
ル径の組み合わせは、外面側８５ｍｍ、内面側４９ｍｍ
であり、この数値より外面側の電極ロールと材料間の接
触面積は内面側のそれの１．３倍となる。よって、外面
側の板材の表面抵抗値は内面側の１．３倍まで許容でき
ることとなるが、本発明者らの実施試験では、（Ｘ／
Ｙ）の下限値が１.１でも溶接性の向上が認められた。
また、（Ｘ／Ｙ）の上限値は、５０までスプラッシュが
発生しない良好な溶接缶が得られた。よって、本発明で
は、（Ｘ／Ｙ）の範囲は、１．１を越え５０未満とす
る。
りである。溶接機において電極ロール径は、缶の内面側
と外面側とでは通常異なっている。その電極ロール径の
違いにより、当然のことながらそれぞれの電極ロールと
被溶接材である缶体ブランクとの接触面積が異なってく
る。食缶、飲料缶用溶接機で最も普及している電極ロー
ル径の組み合わせは、外面側８５ｍｍ、内面側４９ｍｍ
であり、この数値より外面側の電極ロールと材料間の接
触面積は内面側のそれの１．３倍となる。よって、外面
側の板材の表面抵抗値は内面側の１．３倍まで許容でき
ることとなるが、本発明者らの実施試験では、（Ｘ／
Ｙ）の下限値が１.１でも溶接性の向上が認められた。
また、（Ｘ／Ｙ）の上限値は、５０までスプラッシュが
発生しない良好な溶接缶が得られた。よって、本発明で
は、（Ｘ／Ｙ）の範囲は、１．１を越え５０未満とす
る。
【００１３】（表面抵抗の測定方法）市販されている表
面抵抗計（三菱油化株式会社製ＭＣＰ−ＴＥＳＴＥＲ）
を使用して測定した。なお、各材料は塗装焼き付け時の
熱影響を考慮し、すべて２１０℃Ｘ１５分の空焼を実施
した後測定を行った。缶外面側に相当する面の表面抵抗
値をＸ、缶内面側に相当する面の表面抵抗値をＹとし、
Ｘ／Ｙ値を算出した。
面抵抗計（三菱油化株式会社製ＭＣＰ−ＴＥＳＴＥＲ）
を使用して測定した。なお、各材料は塗装焼き付け時の
熱影響を考慮し、すべて２１０℃Ｘ１５分の空焼を実施
した後測定を行った。缶外面側に相当する面の表面抵抗
値をＸ、缶内面側に相当する面の表面抵抗値をＹとし、
Ｘ／Ｙ値を算出した。
【００１４】（溶接性の評価）板厚０.１３〜０.２０ｍ
ｍ材については、溶接速度：７０ｍ／ｍｉｎ、オーバー
ラップ量：０.３５ｍｍ、電極加圧力：４５ｄａＮと
し、一方、板厚０.３２ｍｍ材については、溶接速度：
２０ｍ／ｍｉｎ、オーバーラップ量：０.８ｍｍ、電極
加圧力：６０ｄａＮとして溶接試験を実施した。なお、
各材料は塗装焼き付け時の熱影響を考慮し、すべて２１
０℃Ｘ１５分の空焼を実施した後、溶接試験に供した。
溶接性については、テアーテストを実施してシーム部に
切断および剥離の生じない最小溶接電流を下限電流、一
方、シーム部からスプラッシュの発生しない最大溶接電
流を上限電流として、溶接可能な電流の広さを評価し
た。
ｍ材については、溶接速度：７０ｍ／ｍｉｎ、オーバー
ラップ量：０.３５ｍｍ、電極加圧力：４５ｄａＮと
し、一方、板厚０.３２ｍｍ材については、溶接速度：
２０ｍ／ｍｉｎ、オーバーラップ量：０.８ｍｍ、電極
加圧力：６０ｄａＮとして溶接試験を実施した。なお、
各材料は塗装焼き付け時の熱影響を考慮し、すべて２１
０℃Ｘ１５分の空焼を実施した後、溶接試験に供した。
溶接性については、テアーテストを実施してシーム部に
切断および剥離の生じない最小溶接電流を下限電流、一
方、シーム部からスプラッシュの発生しない最大溶接電
流を上限電流として、溶接可能な電流の広さを評価し
た。
【００１５】
【発明の効果】本発明の表面処理鋼板は、上記の構成と
することにより、溶接缶成形時に、溶接不可の原因であ
る溶接ナゲット先端の缶内面側への片寄りがなくすこと
ができる。本発明が示した範囲で缶外面側に相当する面
と缶内面側に相当する面の表面抵抗値に差を与えた缶用
表面処理鋼板では、缶用溶接機で高速製缶困難と考えら
れる極薄板厚材でも、製缶速度の低減等をおこなうこと
なく７０ｍ／ｍｉｎの高速域においても製缶作業に必要
な溶接可能電流範囲（ＡＣＲ）を十分に得ることができ
る。しかも、本発明によれば極薄鋼板のみならず従来使
用されている溶接缶用表面処理鋼板の板厚範囲において
もその溶接性を向上させることが可能である。
することにより、溶接缶成形時に、溶接不可の原因であ
る溶接ナゲット先端の缶内面側への片寄りがなくすこと
ができる。本発明が示した範囲で缶外面側に相当する面
と缶内面側に相当する面の表面抵抗値に差を与えた缶用
表面処理鋼板では、缶用溶接機で高速製缶困難と考えら
れる極薄板厚材でも、製缶速度の低減等をおこなうこと
なく７０ｍ／ｍｉｎの高速域においても製缶作業に必要
な溶接可能電流範囲（ＡＣＲ）を十分に得ることができ
る。しかも、本発明によれば極薄鋼板のみならず従来使
用されている溶接缶用表面処理鋼板の板厚範囲において
もその溶接性を向上させることが可能である。
【図１】本発明のナゲットの形態を模式的に示した概略
図である。
図である。
【図２】溶接状況の概略を示す断面図である。
【図３】従来材のナゲットの形態を模式的に示した概略
図である。
図である。
１：上電極ロール ２：下電極ロール ３：溶接ナゲット ４：被溶接材料 ５：溶接ナゲット先端
【表１】
【表２】
【表３】
Claims (8)
- 【請求項１】 表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板であって、製缶時に、缶外面側となる面の
表面抵抗値をＸ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹと
したとき、１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０、なる関係式を満
足する、溶接性に優れた缶用表面処理鋼板。 - 【請求項２】 表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板であって、鋼板上の両面に、片面あたり３
０〜３００ｍｇ／ｍ2 の金属クロム層を有し、その上層
に、片面あたり１０〜５００ｍｇ／ｍ2 の錫層を有し、
さらにその上層に、片面あたりクロム量で１〜２０ｍｇ
／ｍ2 を含む後処理層を有する表面処理鋼板であり、製
缶時に、缶外面側となる面の表面抵抗値をＸ、缶内面側
となる面の表面抵抗値をＹとしたとき、１．１＜（Ｘ／
Ｙ）＜５０、なる関係式を満足する、溶接性に優れた缶
用表面処理鋼板。 - 【請求項３】 表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板であって、鋼板上の両面に０.３〜２.８ｇ
／ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層にクロム量で５〜
３０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理層を有する表面処理鋼板で
あり、製缶時に、缶外面側となる面の表面抵抗値をＸ、
缶内面側となる面の表面抵抗値をＹとしたとき、１．１
＜（Ｘ／Ｙ）＜５０、なる関係式を満足する、溶接性に
優れた缶用表面処理鋼板。 - 【請求項４】 表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板であって、鋼板上の両面に５〜５０ｍｇ／
ｍ2 のニッケル層を有し、その上層に０.３〜２.８ｇ／
ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層に金属クロム量で５
〜３０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理層を有する表面処理鋼板
であり、製缶時に、缶外面側となる面の表面抵抗値を
Ｘ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹとしたとき、
１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０、なる関係式を満足する、溶
接性に優れた缶用表面処理鋼板。 - 【請求項５】 表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板を用いて、製缶時に、缶外面側となる面の
表面抵抗値をＸ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹと
したとき、１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０、なる関係式を満
足するように溶接をする、缶用表面処理鋼板を用いた溶
接缶の製造方法。 - 【請求項６】 表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板であって、鋼板上の両面に、片面あたり３
０〜３００ｍｇ／ｍ2 の金属クロム層を有し、その上層
に、片面あたり１０〜５００ｍｇ／ｍ2 の錫層を有し、
さらにその上層に、片面あたりクロム量で１〜２０ｍｇ
／ｍ2 を含む後処理層を有する表面処理鋼板を用いて、
製缶時に、缶外面側となる面の表面抵抗値をＸ、缶内面
側となる面の表面抵抗値をＹとしたとき、１．１＜（Ｘ
／Ｙ）＜５０、なる関係式を満足するように溶接をす
る、缶用表面処理鋼板を用いた溶接缶の製造方法。 - 【請求項７】 表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板であって、鋼板上の両面に、片面あたり
０.３〜２.８ｇ／ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層
に、片面あたりクロム量で５〜３０ｍｇ／ｍ2 を含む後
処理層を有する表面処理鋼板を用いて、製缶時に、缶外
面側となる面の表面抵抗値をＸ、缶内面側となる面の表
面抵抗値をＹとしたとき、１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０、
なる関係式を満足するように溶接をする、缶用表面処理
鋼板を用いた溶接缶の製造方法。 - 【請求項８】 表裏面の表面処理層表面抵抗値が異なる
表面処理鋼板であって、鋼板上の両面に５〜５０ｍｇ／
ｍ2 のニッケル層を有し、その上層に０.３〜２.８ｇ／
ｍ2 の錫層を有し、さらにその上層に金属クロム量で５
〜３０ｍｇ／ｍ2 を含む後処理層を有する表面処理鋼板
を用いて、製缶時に、缶外面側となる面の表面抵抗値を
Ｘ、缶内面側となる面の表面抵抗値をＹとしたとき、
１．１＜（Ｘ／Ｙ）＜５０、なる関係式を満足するよう
に溶接をする、缶用表面処理鋼板を用いた溶接缶の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5201772A JP2784710B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 溶接性に優れた缶用表面処理鋼板およびそれを用いた溶接缶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5201772A JP2784710B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 溶接性に優れた缶用表面処理鋼板およびそれを用いた溶接缶の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36431197A Division JP3270731B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 溶接性に優れた缶用表面処理鋼板およびそれを用いた溶接缶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734265A true JPH0734265A (ja) | 1995-02-03 |
| JP2784710B2 JP2784710B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=16446686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5201772A Expired - Fee Related JP2784710B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 溶接性に優れた缶用表面処理鋼板およびそれを用いた溶接缶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784710B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735693A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-26 | Nippon Steel Corp | Plated steel plate of superior weldability |
| JPS6059072A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-05 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 溶接性と塗装後耐食性が優れた缶用表面処理鋼板 |
| JPH02156096A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-15 | Nippon Steel Corp | シーム溶接性、塗料密着性および塗装後耐食性に優れた極薄溶接缶用材料 |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP5201772A patent/JP2784710B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735693A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-26 | Nippon Steel Corp | Plated steel plate of superior weldability |
| JPS6059072A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-05 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 溶接性と塗装後耐食性が優れた缶用表面処理鋼板 |
| JPH02156096A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-15 | Nippon Steel Corp | シーム溶接性、塗料密着性および塗装後耐食性に優れた極薄溶接缶用材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2784710B2 (ja) | 1998-08-06 |
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