JPS6030589A - 溶接缶胴の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接缶胴の製造方法に関し、さらに詳しくはニ
ッケルー錫めっき鋼板よりなる溶接缶胴の製造方法に関
する。

最近薄鋼板の両面にごく薄いニッケルめっきを施こしく
通常めっき量１０〜１０００　ｍ９／ｍ２）、（必要に
応じニッケル層を地鉄と合金化し）その上にごく薄い錫
めっき（通常めっき量１００〜１０００ｍｇ／ｍ　）を
施こし、さらにその上に微量のクロメート被膜を形成さ
れたニッケルー錫めっき鋼板が缶用材料、特に溶接缶用
材料として提案されている。この種の鋼板は、高価な金
属よりなるめっき層が薄いので、錫めっき鋼板（通常錫
めっき量−２８００ｍｇ／ｍ２以上）よシも低価格であ
り、かつニッケルが単独にめっきされたニッケルめっき
鋼板にくらべて、溶接時にステラッシ＝（溶融金属のは
み出しや飛沫をいう）を発生し難いという利点を有する
といわれる。

溶接缶胴用鋼板は一般に、溶接されるべき端縁を残して
、その両面に塗装（印刷を含む）を行なって塗料膜（印
刷膜を含む）を形成し、この塗料膜を２００℃前後の塩
度で所定時間焼付処理した後、ブランクに切断して、溶
接装置に送られる。

ニッケルー錫めっき鋼板の場合、この焼付処理のさいに
、錫がニッケルと合金化して遊離錫量が減少することに
よると推測されるが、本発明者等の経験によれば、同一
ロットのニッケルー錫めっき鋼板であっても、焼付条件
によっては、溶接時に多量のスプラッシュが発生しだシ
、あるいは溶接部の内面に（内部電極ロールの直径が外
部電極ロールの直径よりも小さい場合）、円周方向に延
び、かつ気孔に通じている裂目が屡々発生するという問
題が生ずることが判明した。

溶接部の内面は、溶接後保護塗膜で補修されるのである
が、スプラッシュの発生は、保護塗膜形成後も金属露出
部を生じ易く、そのだめ内容物に対する耐食性を損なう
ので望ましくない。さらに溶接部の外面に発生したスプ
ラッシュは製品の外観を損する。

また裂目の発生は、溶接缶胴を、フランジ加工、ネック
イン加工、ビード加工あるいは張出し加工（樽型缶等を
形成する場合に採用される）するさいに、裂目が開いて
保護塗膜に亀裂が入シ、そのため内容物に対する耐食性
を損うので望ましくない。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解消を図るこ
とを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、薄鋼板の両面にごく
薄いニッケルめっきを施こし、その後食なくとも、１０
０　ｍ９７ｍ　より多いごく薄い錫めっきを施こすこと
によって形成されたニッケルー錫めっき鋼板よシ溶接缶
胴を製造する方法であって、少なくとも溶接近傍部とな
るべき部分を残して、該めっき鋼板の上に塗料膜を被覆
し、焼付処理後の該部分における残留遊離錫量が５０〜
２００ｍ９７ｍ２となるように該塗料膜を焼伺処理し、
該部分を重ね合せて重ね合せ部を形成された缶胴成形体
の該重ね合せ部を電気抵抗マツシーシーム溶接すること
を特徴とする溶接缶胴の製造方法、上キＬ保Ａる、以下
本発明について説明する。

本明細書において、ニッケルー錫めっき鋼板とは、低炭
素薄鋼板の両面にごく薄いニッケルめっき（通常めっき
量は片面−１０〜１０００　ｒｕ９／ｎｚ　２）を施こ
してニッケル層を形成し、その上にごく薄い錫めっき（
通常めっき量は片面１００〜１ｏｏｏｎｖＡｎ　）を施
こして錫めっき層を形成し、さらにその上に耐食性向上
のため微量のクロメート被膜（通常Ｃｒ換算で片面２〜
２’Ｏｍｙ／ｍ２）を形成された表面処理鋼板をいう。

錫めっき前に熱処理によシニッケル層中のニッケルを地
鉄と合金化した他は、前記と同様の表面処理鋼板も、ニ
ッケルー錫めっき鋼板に含まれる。

ニッケルー錫めっき鋼板は、コイル状態でも供給される
が、通常はぶシきサイズの（例えば１　ｍ　Ｘ　１　ｍ
　）切板として供給される。この切板に、少なくとも溶
接部とその近傍部（本明細書においては溶接部近傍部と
よぶ、その幅は通常３〜６ｗｎ）となるべき部分を残し
て、内面となるべき面に内面塗料（例えばエポキシフェ
ノール系塗料）を塗装し、約］９０〜２２０℃の温度で
８〜１４分間焼付処理し、次いで外面となるべき面を、
印刷もしくは塗装し、約１５０〜１７０℃の温度で８〜
４分間焼付処理する。用途に応じ、内面塗装および外面
印刷、塗装を夫々２回以上行なう場合もある。この焼付
工程において、錫層中の錫がニッケルと合金化して、遊
離錫量が減少する。次いで上記処理の終った切板を所定
サイズに切断して、ブランクを形成する。ブランクの両
端縁は溶接近傍部となるべき部分であって、塗膜および
印刷膜は形成されていない。

次に第１図に示すようにブランクを丸めて、両端縁１ａ
を重ね合せて重ね合せ部２ａを有する缶胴成形体２を形
成し、内部電極ロール６と外部電極ロール７により線電
極８ａ、８ｂを介して重ね合せ部２ａを押圧しながら通
電して、電気抵抗マツシーシーム溶接を行なって、溶接
缶胴を製造する。なお第１図において、３はニッケル層
、錫層およびクロメート層（図示せず）よシなる表面処
理層であシ、４は内面塗膜、５は外面印刷膜である。

この場合、溶接前における残留遊離錫量が５０〜２００
　ｍｇ／ｍ２となるように焼付条件を定めることが重要
である。５０　ｍ９／ｍ２より少ないと、軟かく、かつ
溶接のさい溶融する錫層が極めて薄くなって、クロメー
ト層が破壊し難くなシ、線電極８ａ　、８ｂと重ね合せ
部２ａとの所謂なじみが乏しくなるためと推測されるが
、スゾラノシーが発生し易くなるからである。

一方２００　ｍ９７ｍ２　よシ多くなると、前述の裂目
が発生し易くなるからである。この原因は次のように推
測される。

飲食品等を収納するだめの溶接缶胴を製造する場合、溶
接部に巣やスプラッシーの発生を防止するため、通常固
相溶接が採用されている。この場合外部電極ロール７の
直径が、内部電極ロールの夫れとほぼ等しい程度に比較
的小さいと、ロールと重ね合せ部２ａとの接触長が短か
くなるため、交流波形の溶接電流の零値近傍に対応する
加熱温度の比較的低い部分の占める割合（溶接部の長手
方向に沿う）が大きくなり、そのだめ未溶接部又は溶接
強度の小さい弱溶接部が生じ易くなシ、これを防止する
だめには、溶接速度を小さくして、生産性を犠牲にしな
ければならなくなる。［クロＸ そのため製造されるべき溶接缶胴の直径が比較的小さい
場合、例えば約３０〜８０眠の場合、比較的直径の大き
い外部電極ロール７と、比較的直径の小さい内部電極ロ
ール６のペアが採用されている。

この場合第２図に示すように、溶接時に外部電極ロール
７および内部電極ロール６に加えられる押圧力、すなわ
ち溶接荷重にもとづく弾性変形により、外部電極ロール
７および内部電極ロール６にそれぞれ平坦部７ａおよび
６ａを生ずる。同時に平坦部７ａおよび６ａに夫々対応
する外側線電極８ｂおよび内側線電極８ａの部分８ｂ、
および３ａ１　も、主として弾性圧縮によシ若干厚さが
減少する。そして外部電極ロール７の方が内部電極ロー
ル６よシも直径が大きいので（線電極８ａおよび８ｂの
厚さは通常等しい）、外側線電極８ｂと溶接部９の上面
９ａとの分離部１０は、内側線電極８ａと溶接部９０下
面９ｂとの分離部１１よシも下流側、すなわち図の右方
に位置する・そのため外側線電極８ｂの分離部１０近傍
を通る溶接電流１３が、内側線電極の分離部１１に集中
し、分離部１１における溶接部部分は特に高温に加熱さ
れ易い。

一方溶接作業中缶胴成形体２は、内側および外側線電極
８ａ、８ｂによシ、第２図の矢印方向にフィードされる
ため、溶接熱によシ溶融した遊離錫も同時に矢印方向に
（１部は円周方向に）押出される。そして溶接電流波形
のピーク部近傍の電流が流れるとき、遊離錫の上記押出
しは最大となって分離部１１にビルドアップする。遊離
錫が多いほどビルドアップ量が大きくなり、分離部１１
への電流集中が促進される。

従って熱影響部１４（溶接電流波形のピーク部近傍に対
応し、顕微鏡的に組織の変化が認められる部分）が前下
シになって（すなわち缶胴内面側に向って）、その先端
１４ａが溶接部９の下面９ｂに接近し、特に遊離錫量が
２００　ｍ９／ｍ　よ）多い場合は、先端１４ａが下面
９ｂに達し、局部的に溶融して、気孔１５と、気孔の開
口部に相当する裂目１６が生成し易くなるものと思われ
る。

溶接後、溶接部９およびその近傍の内外面は、通常防食
のため塗料又はプラスチックフィルム等の有機被膜を形
成されて補修される。溶接時に大部分の遊離錫はニッケ
ル層のニッケルと合金化するが、溶接後も遊離錫が残る
場合は、この補修工程の塗料焼付等のさいに遊離錫が残
らず、全遊離錫が合金（主としてＮｉ３ＳＲ４）化する
ように、十分に加熱することが、耐食性および塗料等の
密着性の見地から望ましい。

本発明は以上の例によって制約されるもので々く、例え
ば塗装・印刷はコイル状の鋼板について行なってもよい
。

本発明によれば、スプラノシーや裂目を生ずることなく
、塗装されたニッケルロー錫めっき鋼板よシなる比較的
小径の溶接缶胴を製造できるという効果を奏する。

以下実施例について説明する。

実施例 外部電極ロール（銅合金よりなる）の直径８５胴、内部
電極ロール（銅合金よシなる）の直径４９筋、外側およ
び内側線電極（圧下率５０チの圧延銅線よりなる）の厚
さ１，０欄の電気抵抗シーム溶接機（溶接電流は４００
Ｈｚの正弦波）′ｆｆ：用い、第１表に示す、遊離錫量
の異なるニッケルー錫めっき鋼板（厚さ０．２０＋＋ｏ
ｎ）より、重ね合せ部巾０．４　ｍｍ、溶接荷重４５ゆ
、溶接電流２８００Ａ、溶接速度４５ｍ／分で、マツシ
ュシーム溶接ヲ行なって、内径５２．３ｍｍの溶接缶胴
を製造した。

スズラッシーおよび溶接部内面における裂目の発生につ
いて、測定した結果全第１表に示す。

第１表 （註Ｘｉ）ニッケルめっき量（片面）　：　３０　ｒｒ
Ｕ；／／ｍ、錫めっき量（片面、原板の遊離錫量）。

５００１ｒＬＱ／ｍ２、クロメート量（片面）７ｍ９／
ｍ２（Ｃｒ換算）のニッケルー錫めっき鋼板を２１０℃
×３０分オーブン中で加熱（２）　（１）　Ｉ）　加熱
前のニッケルー錫めっき鋼板を２１０℃Ｘ２０分オーブ
ン中で加熱した。

（３）　２１０℃×１５分の加熱以外は（２）と同じ（
４）　２００℃×１０分 （５）　２００℃×７分 （６）遊離錫量の測定法： ０．５係炭酸ソーダ水溶液中で、３秒間の陽極処理およ
び６０秒間の陰極処理を行なった後、ＪＩＳ　Ｇ　３３
０３に記載の電解剥離法で測定した。チャート速度は１
２５＋ｍｍ／分である。

（７）　肉眼判定によって行なった。ｎ−２０゜犬は１
缶中にスプラッシーが５本以上存在するもの、小は　４
　１〜４本存在するものである。

（８）溶接缶中央部２０ｔｒｍ長を実体顕微鏡で各１０
缶づつ観察した。裂目が発生する場合は、各ピッチに最
大１個のため、発生率は

【図面の簡単な説明】

第１図は、ニッケルー錫めっき鋼板よ多形成された缶胴
成形体の溶接直前の状態を示す、軸線に垂直に切った縦
断面図、第２図は溶接工程において裂目が生成する過程
を示す軸線に沿う縦断面図である。 １ａ・・・端縁（溶接近傍部となるべき部分）、２・・
・缶胴成形体、２ａ・−・重ね合せ部、３・・・表面処
理層、４・・・内面塗膜、５・・・印刷膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄鋼板の両面にごく薄いニッケルめっきを施こし
   、その後少なくとも、１００ｍ９／ｍ２よシ多いごく薄
   い錫めっきを施こすことによって形成されたニッケルー
   錫めっき鋼板よシ溶接缶胴を製造する方法であって、少
   なくとも溶接近傍部となるべき部分を残して、該めっき
   鋼板の上に塗料膜を被覆し、焼付処理後の該部分におけ
   る残留遊離錫量が５０〜２００ｍ９７ｍ２となるように
   該塗料膜を焼付処理し、該部分を重ね合せて重ね合せ部
   を形成された缶胴成形体の該重ね合せ部を電気抵抗マツ
   シュシーム溶接することを特徴とする溶接缶胴の製造方
   法。