JPS63186882A - スポツト溶接性に優れた亜鉛メツキ鋼板及びその溶接方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、スポット溶接性に優れた亜鉛メッキ鋼板及び
その溶接方法に関するものである。

（従来の技術） 亜鉛メッキ鋼板の溶接性を向上させる方法としては、例
えば、特開昭５５−１１０７８３号、特開昭５０−６３
３９４号のごとく、メッキ鋼板表面にＡｌ２Ｏ３等の酸
化物皮膜を生成せしめ、該酸化物の高融点、高電気抵抗
を利用し、溶接性を向上させるとともに電極チップとメ
ッキ金属との接触を妨げ、チップの溶損を防止して寿命
延長をはかることが開示されている。

又特開昭５９−１０４４６３号のごとく、メッキ鋼板の
表面に加熱により、ＺｎＯ７Ｚｎ比を０．１〜０．７０
にした酸化膜を生成させ同様に電極チップとメッキ金属
の接触を妨げ、電極チップの長寿命化をはかることか開
示されている。

このような方法においても、未だ工業的規模では満足す
べき結果か得られ難く、メッキ鋼板における溶接性、特
に電極チップの長寿命化か強く要求されている。

（発明の目的） 本発明はこのような要求を有利に満足する優れた技術を
提供するものである。

（問題を解決する手段） 本発明の特徴とするところは、亜鉛メッキ鋼板表面に電
極保護金属を付着させる媒体皮膜を被覆せしめた、スポ
ット溶接性に優れた亜鉛メッキ鋼板。及び亜鉛メッキ鋼
板表面に電極保護金属を付着させる媒体皮膜を被覆せし
め、溶接熱によりメッキ金属と鋼板の合金とし、これを
電極チップ先端部へ付着させることを特徴とする。亜鉛
メッキ鋼板のスポット溶接方法に関するものである。

即ち、本発明においては上記のごとき、皮膜を亜鉛メッ
キ鋼板に被覆せしめ、スポット溶接することにより、そ
の溶接熱によってまずメッキ金属が溶融状態となるが、
このメッキ金属が電極チップに直接接触すると、チップ
組成の銅とメッキ組成の亜鉛が選択的に反応し、硬く脆
い銅−亜鉛合金層を形成して電極チップか損耗し寿命を
短命にすることになる。

この溶融状態のメッキ金属は、上記メッキ鋼板表面に被
覆せしめた皮膜によりチップとの接触を断ち、メッキ金
属のチップとの直接接触による溶損等を防止するととも
に、更に溶融状態のメッキ金属か鋼板の鉄と合金化され
、主として鉄−亜鉛合金となり、これが皮膜の亀裂部等
を通しであるいは皮膜と一緒に電極チップ先端部へ付着
し、堆積してチップの保護膜となり、理由は明確でない
が、溶接を継続しても保護膜の厚み、形状は大きな変化
がなく常時良好な溶接ができ、かつチップの損傷も防止
できる。又このチップ保護皮膜は、チップ先端形状を凸
型に保つ効果をもブ）、チップが同程度に軟化損傷した
場合でも、低電流で溶接ができ、然して電極チップ寿命
を延長することができる。

即ち、亜鉛メッキ表面に電極保護金属を付着させる媒体
皮膜を被覆せしめ、溶接熱によりメッキ金属と鋼板との
合金を上記媒体皮膜を通して、あるいは皮膜と一緒に電
極チップへ付着させつつ溶接するものである。

本発明では第１図及び茅２図（実施例１の条件で５００
打点連続溶、接したときの状態）に示すごとく、チップ
先端部には、下層にＣｕ　−Ｚｎ層が存在しているが、
合金層が付着し、電極保護金属（Ｚｎ−Ｆｅ合金層）と
しての機能を発揮している。しかし、第３図及び第４図
（比較例１の条件で５００打点連続溶接したときの状態
）に示す場合には亜鉛−銅合金の生成にとどまり、かつ
その脱落も著しい。

しかして、亜鉛メッキ鋼板としては例えば、溶融亜鉛メ
ッキ鋼板、鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛メッキ鋼板、メッキ
層断面方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛メ
ッキ鋼板（一般にハーフアロイと称す）、片面鉄−亜鉛
合金化溶融亜鉛メツキ層、他面溶融亜鉛メッキ層からな
るメッキ鋼板、これらのメッキ層上に電気メッキ、蒸着
メッキ等により亜鉛又は亜鉛含有金属をメッキした鋼板
、あるいは、電気亜鉛メッキ鋼板、亜鉛、ニッケル、ク
ロム等合金電気メッキ等、更に単−合金層又は複層合金
電気メッキ鋼板、蒸着メッキ鋼板等がある。

次に媒体皮膜としては、前記のごとく溶接熱により、メ
ッキ金属か溶融状態のときは、チップへの付着を防止す
る障壁の４１ｆｌを有し１次いて溶融状態のメッキ金属
か鋼板の鉄と合金化したとき、皮膜を通しチップ先端部
へ付着させる機能かあれば、どのようなものてもよく、
例えば、化学皮膜としては、電解クロメート皮膜、リン
酸塩皮膜。

２ｎ（ＯＨ）ｚ等各種の水酸化物皮膜等が挙げられ、酸
化物皮膜としては、例えば、ゾル状で塗布した後乾燥し
て生成させるＴｉＯ□、Ａ１．０：＋、５ｉＯｚ、Ｆｅ
２Ｏ３，ＺｎＯ。

ＣＯＯ、Ｎ　ｊ　Ｏ＋　Ｃｒ　２０３　、　Ｌ　Ｉ　２
０３１　Ｚ　ｒ　Ｏ＋　Ｓ　ｂ　２０３＋　Ｍ　ｎ　０
２等があり、耐熱性があり、緻密な皮膜を構成しなけれ
ばならず、皮膜量としてはｌＯ〜３００ｍｇ／ａ２、特
に１０〜９０ｍｇ／＋ｓ”が好ましい。

酸化物皮膜を形成させる場合の金属酸化物ゾルの場合は
、粒子径としては１〜９００ｍ７ｚが粒子間の凝集力が
高まり、被覆性か向上し、均一な被覆ができ好ましい。

このようなゾルは、被菫後、十分乾燥することが均一被
覆につながり重要であるが、工業規模においては、比較
的低温加熱により乾燥させることが好ましく、例えば、
分散媒として、メタノール、エチレングリコール等を用
いオレガノゾルとしたものは、５０〜１００℃、１〜５
秒の低温、短時間で乾燥ができる。

上記のごとき媒体皮膜は、メッキ鋼板片面のみに被覆し
重ね合せに際し、被覆面が外側に位置せしめて、チップ
の接触面に被覆面を位置させて溶接してもよく、又両面
に被覆しても溶接には差支えない。

即ち前記のごとく、特開昭５５−１１０７８３号、特開
昭６０−６３３９４号にて、メッキ表面に酸化物皮膜を
生成せしめ、チップ寿命を延長することが開示されてい
るが、本発明者等の研究結果、前記のごとく、酸化物皮
膜が溶接中にチップ先端部に保護金属を付着せしめる機
能を発揮する場合に限って、チップ寿命を大巾に延長す
ることを見出したものである。

（実施例） 注ｌ：メッキ鋼板の種類は、ＡＳ：溶融鉄−亜鉛合金化
メッキ鋼板（溶融亜鉛メッキ後、加熱処理し、鉄分７〜
１３ｚ、残亜鉛）、Ｇｉ＋溶融亜鉛メッキ鋼板、ＥＧ：
電気亜鉛メッキ鋼板、エフセライト：下層鉄１５ｚ、残
亜鉛（目付量２０ｇ／ｍ”）　、　上層鉄８ｏｚ残亜鉛
（目付量３ｇ／ｍ２）、鋼板厚は何れも０．８ｍｍ、（
組成＄　、　Ｃ：　０．００５　、　Ｓｉ：　０．０２
．　Ｐ　：０．０２．　Ｍｎ　：　０．２．Ｓ　：　０
．００３．ｓｏｌ　Ａｌ　：　０．０５０．残Ｆｅ及び
不純物） 注２：溶接条件は下記条件による。

１）加圧カニ２５０にｇ、２）初期加圧時間：４０Ｈｚ
３）通電時間：　１２Ｈｚ、４）保持時間：５Ｈｚ５）
溶接電流：　ＩＩＫＡ、 ６）チップ先端径＝５．０φ（円錐台頭型）、７）電極
寿命終点判定：溶接電流の８５＄でのナゲツト径が３．
６■を保つ打点数。

８）：電極材質：Ｃｕ−Ｃｒ（一般に用いられているも
の）、溶接時は、メッキ鋼板の片面を上、他面を下とし
て２枚重ね合せて連続打点数を採った。

注３：媒体皮膜は、メッキ鋼板の片面に被覆せしめ、被
覆面がチップに当るごとく２枚重ねして溶接した。

注４　：　ＴｉＯ□ゾル（粒子径５０ｍ川、分散媒−メ
タノール） ｌｒｏ、ゾル（粒子径７０ｍ　ＪＪ−５分散媒−水）Ｓ
ｎＯ□（粒子径６０ｍ濤、分散媒−メタノール） これらを被覆後１００°Ｃ×５秒で加熱乾燥した。

（発明の効果） かくすることにより、スポット溶接において、連続打点
数を増加し、それだけチップを取替えることなく長時間
溶接ができ、チップの耐久性を向上することができる。

又溶接による生産性を向上させることができ、かつ適正
溶接電流範囲も従来材とばず同一レベルにあり、溶接性
も良好である等の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による溶接後のチップ先端部のｍｍ鏡写
真（×１０倍）、第２図は第１図の、拡大写真（ｘ　１
００倍）、第３図は比較例の溶接後のチップ先端部の顕
微鏡写真（×ｌＯ倍）、第４図は第３図の拡大写真（ｘ
　１００倍）である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）亜鉛メッキ鋼板表面に電極保護金属を付着させる
   媒体皮膜を被覆せしめた、スポット溶接性に優れた亜鉛
   メッキ鋼板。
2. （２）亜鉛メッキ鋼板表面に電極保護金属を付着させる
   媒体皮膜を被覆せしめ、溶接熱によりメッキ金属と鋼板
   の合金とし、これを電極チップ先端部へ付着させること
   を特徴とする、亜鉛メッキ鋼板のスポット溶接方法。