JPH079148A - 亜鉛メッキ鋼板のガスシールドアーク溶接方法とその溶接方法により溶接した亜鉛メッキ鋼板製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 亜鉛メッキ鋼板をガスシールドアーク溶接す
る際に発生する多量のスパッタ、溶接欠陥であるピット
やブローホールなどの気孔ならびにアンダーカットの発
生を抑制する溶接方法と、良好な亜鉛メッキ鋼板製品を
提供する。 【構成】 パルス電流を重畳したパルスＭＡＧ溶接１を
先行して行い、これに続いて短絡移行溶接２を行うこと
により、スパッタ、ピットやブローホールなどの気孔な
らびにアンダーカットの発生を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛メッキ鋼板の溶接
に適したガスシールドアーク溶接方法とその溶接方法に
より溶接した亜鉛メッキ鋼板製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、亜鉛または亜鉛合金を表面にメッ
キした鋼板（以下亜鉛メッキ鋼板という）は、耐食性、
耐候性に優れているため自動車用部品、建築用鉄骨部材
等に用いられ、年々その需要量は増加している。

【０００３】そして亜鉛メッキ鋼板の溶接には、短絡移
行溶接（炭酸ガス溶接、ＭＡＧ溶接）やパルスＭＡＧ溶
接が一般に広く用いられている。これらのアーク溶接を
行なうと、鋼板表面にメッキされている亜鉛が鉄より低
い融点をもっていて、その亜鉛が気化し、この蒸気亜鉛
が溶融池および溶融金属を通過し外部に拡散しようとす
るが、溶融金属の凝固速度が速い場合には外部に十分に
蒸気亜鉛が拡散しきれずに溶接金属内および溶接金属表
面に気泡として残存する。この蒸気亜鉛がブローホール
やピット（以下、気孔という）等の溶接欠陥の原因とな
っていた。また、蒸気亜鉛の発生は、アークを乱し、多
量のスパッタの発生する原因にもなっていた。

【０００４】亜鉛メッキ鋼板を短絡移行溶接する場合の
特徴としては、上記に示すようにスパッタならびに気孔
の発生は著しいがパルスＭＡＧ溶接をする場合は、スパ
ッタの発生は短絡移行溶接の場合より低減される。ま
た、入熱量が大きいため、亜鉛蒸気の拡散を促進させ
て、気孔の発生を抑制する。しかし、この入熱量が大き
いため、アンダーカット等の溶接欠陥の発生を助長する
と共に、薄板材の溶接への対応は困難であった。

【０００５】このような気孔、アンダーカット、スパッ
タの発生は、溶接品質を低下させるだけでなく、これら
の気孔、アンダーカット、スパッタの発生が許容されな
い発生頻度に至れば、溶接部の手直しが必要となり、手
直しができない場合にはその部材は廃棄されることもあ
り、作業能率の低下及び著しい不経済をもたらすことに
なっていた。

【０００６】このように短絡移行溶接にもパルスＭＡＧ
溶接にも夫々欠点があった。そのため現状では、気孔及
びスパッタの発生に対しては、比較的速度の遅い低速溶
接や、鋼板の間隙を開けた溶接等をし、アンダーカット
の発生に対しては、溶接電圧を低下させる等、主として
経験に基づいた施工面での工夫により対応していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来法で
の亜鉛メッキ鋼板のアーク溶接では、低速溶接のために
能率が低く、鋼板の間隙によって溶け落ちやアンダーカ
ット等の欠陥が発生し易い。また、溶接電圧を低下させ
ると、スパッタ量が増加していた。

【０００８】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、亜鉛メッキ鋼板のアーク溶接において、従来よりも
高溶接速度で、かつ、気孔、スパッタ、アンダーカット
の発生を抑制することができるガスシールドアーク溶接
方法とその溶接方法により溶接した亜鉛メッキ鋼板製品
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、パルス電流を重畳したパ
ルスＭＡＧ溶接工程に続いて短絡移行溶接工程を有する
ガスシールドアーク溶接方法としたものである。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、この請求
項１に記載の溶接方法において、シールドガス中に２〜
７体積％の酸素ガスを混合させたことを特徴とするガス
シールドアーク溶接方法としたものである。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、パルス電
流を重畳したパルスＭＡＧ溶接による溶接に続いて短絡
移行溶接により溶接した亜鉛メッキ鋼板製品としたもの
である。

【００１２】

【作用】本発明の亜鉛メッキ鋼板のガスシールドアーク
溶接方法は、パルスＭＡＧ溶接を比較的低い溶接電流領
域において行うことにより、亜鉛蒸気の拡散を促進さ
せ、亜鉛メッキ鋼板表面層の亜鉛を除去する。ついで亜
鉛が除去された鋼板表面部を、さらに続いて短絡移行溶
接して、スパッタの少ない、かつ気孔、アンダーカット
等の溶接欠陥のないビードを得ることができる。

【００１３】また、シールドガス中に、酸素ガスを混合
すると溶融金属の粘性が低下し、溶滴移行を容易にし、
アークの乱れを抑制する。このためスパッタの発生は抑
制され、蒸気亜鉛は溶融部から外部への拡散が促進さ
れ、気孔の発生が抑制される。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）本発明の実施例の溶接方法の説明略図を図
１に示す。図において１は先行して行うパルスＭＡＧ溶
接の状態を示し、これに続いて短絡移行溶接の状態を２
で示す。

【００１５】１のパルスＭＡＧ溶接では、溶接電流領域
を比較的低く設定し、亜鉛メッキ鋼板表面層に発生する
亜鉛蒸気の拡散を促進させ、スパッタの多量発生、及び
気孔の発生の原因である亜鉛を除去する。これにより、
続いて行う２で示す短絡移行溶接では、これらのスパッ
タならびに気孔の発生は抑制されて溶接が行われる。ま
た、母材への入熱が低減されるので、アンダーカットの
発生も抑制される。なお、シールドガスはアルゴンガス
と炭酸ガスとの混合ガスを主成分とした。

【００１６】（実施例２）前記した実施例１の溶接方法
に用いるシールドガス中に、酸素ガスを２〜７体積％を
混合した。

【００１７】この酸素ガスを混合すると溶融金属の粘性
が低下し、溶滴移行を容易にし、アークの乱れを抑制す
る。このためスパッタの発生は抑制され、蒸気亜鉛の溶
融部から外部への拡散が促進され、気孔の発生が抑制さ
れる。酸素ガス量が多すぎると、溶融部の粘性が低下し
すぎるため、逆に溶融池が乱れてスパッタ及び気孔の発
生を助長する。このため、酸素ガスの混合比を２〜７体
積％とすると良結果が得られた。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、次の効果がある。

【００１９】（１）スパッタ、気孔及びアンダーカット
の発生を抑制することができ、従って溶接品質の向上、
ビード外観の低下の抑制、スパッタ除去作業及び溶接部
の手直し等の作業能率の低下を解消し、良好な溶接作業
性を維持する亜鉛メッキ鋼板の溶接方法を実現できる。

【００２０】（２）母材への入熱を低減することによ
り、薄板材の溶接への適用範囲を広めることができる。

【００２１】（３）気孔及びアンダーカットの少ない溶
接亜鉛メッキ鋼板製品を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による溶接方法の説明略図

【符号の説明】

１ パルスＭＡＧ溶接 ２ 短絡移行溶接

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルゴンガスや、炭酸ガスを含むガスをシ
   ールドガスとして溶接を行なう消耗電極式溶接方法にお
   いて、パルス電流を重畳したパルスＭＡＧ溶接工程に続
   いて短絡移行溶接工程を有する亜鉛メッキ鋼板のガスシ
   ールドアーク溶接方法。
2. 【請求項２】シールドガスに２〜７体積％の酸素ガスを
   混合して溶接することを特徴とする請求項１に記載の亜
   鉛メッキ鋼板のガスシールドアーク溶接方法。
3. 【請求項３】パルス電流を重畳したパルスＭＡＧ溶接に
   よる溶接に続いて短絡移行溶接により溶接した亜鉛メッ
   キ鋼板製品。