(57)【要約】【課題】電着塗装される防錆鋼板を所定の溶接線に沿って溶接する場合に、溶接ビードに亜鉛（Ｚｎ）ガスの噴出による気孔が生じることを防止するとともに、塗料の未付着や、付着した塗料の剥離による防錆鋼板表面の錆の発生を確実に防止できるようにする。【解決手段】溶接線２の両端である防錆鋼板１ａ，１ｂの両側面部に正極３ａ、負極３ｂをそれぞれ配置し、両極３ａ，３ｂ間に電流を通流して防錆鋼板１ａ，１ｂの溶接線２含む所定幅の範囲に溶接線２の方向に電流が流れる電流路４を形成する。このとき、溶接方向Ｘに対して逆向きの電流が、溶接線２を含む所定範囲に形成された電流路４に流れるようにすることにより、電流路４の周囲の磁場ＭがアークＡに鎖交してアークＡに力が働いて溶接ワイヤ７にアークＡが先行して移動し、溶接ビード８が形成される前にアークＡの熱でＺｎが溶融して蒸発する。【選択図】図２
2015093314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着塗装される防錆鋼板を所定の溶接線に沿ってアーク溶接する防錆鋼板の溶接方法において、
前記防錆鋼板の前記溶接線を含む所定範囲に前記溶接線方向に電流が流れる電流路を形成し、
シールドガスとしてアルゴンガス１００％を使用して、前記電流路に溶接方向と逆向きに電流を流しつつ、前記溶接線に沿って前記溶接ワイヤを移動させて溶接ビードを形成する
ことを特徴とする防錆鋼板の溶接方法。
【請求項２】
電着塗装される防錆鋼板を所定の溶接線に沿ってアーク溶接する防錆鋼板の溶接方法において、
前記防錆鋼板の溶接面と反対面側に、前記溶接線方向に電流が流れる電極を配置し、
前記電極に溶接方向と逆向きに電流を流すことにより、前記電極の周囲に前記防錆鋼板を内包可能な磁場を形成しつつ、
シールドガスとしてアルゴンガス１００％を使用して前記溶接線に沿って前記溶接ワイヤを移動させて溶接ビードを形成する
ことを特徴とする防錆鋼板の溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着塗装される防錆鋼板を、所定の溶接線に沿って溶接する防錆鋼板の溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自動車のボデーを構成する外板面は、鋼板をプレスおよび溶接することにより所定形状に加工されて形成され、この場合の溶接には、炭酸ガス（ＣＯ２ガス）や、アルゴン（Ａｒ）とＣＯ２との比率が８：２のＭＡＧ（Ｍｅｔａｌ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｇａｓ）をシールドガスとして用いるアーク溶接を適用するのが一般的である。
【０００３】
ところが、ＣＯ２ガスやＭＡＧを用いたアーク溶接の場合、形成された溶接ビードに酸化物であるスラグが生じ、このスラグが絶縁物であるために、その後にボデーを電着塗装すると、溶接ビード上に塗料が付着し難く、せっかく付着しても付着力が弱く塗料が剥離し易いため、自動車ボデーの外板面の錆の発生を招くという問題があった。
【０００４】
そこで、電着塗装が必要な母材の溶接方法として、ＣＯ２ガスやＭＡＧを用いたアーク溶接によるスラグの発生を低減或いは防止するために、シールドガスに含まれる酸化成分を除去し、Ａｒガス１００％をシールドガスとしたＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ）溶接を適用することが考えられるが、この場合、アークが溶接母材であるボデー用鋼板の外板表面上で電子を放出しやすい酸化物を求めて激しく動き回るため、図４に示すように、母材Ｗに形成される溶接ビードＢが所定の溶接線からずれて大きく蛇行するという不都合が生じる。
【０００５】
このような不都合を解消するために、従来、母材表面にＭｎＯおよびＳｉＯ２が１：１の混合物である酸化物系物質を溶接線に沿って塗布し、ＭＩＧ溶接におけるアークを誘導し、溶接ビードの蛇行を防止することが考えられている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２５８１７４号公報（第２頁左上欄第２行〜左下欄第１行参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記した特許文献１の方法では、塗布した酸化物系物質はスラグと同等であり、溶接ビードに塗布した酸化物系物質が残存すると、母材であるボデー用鋼板を電着塗装したときに、塗料の未付着や付着した塗料の剥離が生じ、その結果、自動車ボデーの外板面の錆の発生を防止できないという問題点がある。
【０００８】
また、自動車ボデーの外板面の錆の発生を防止する策として、一般にボデー用鋼板に亜鉛めっきを予め施しておき、亜鉛めっきした鋼板を上記したアーク溶接することも考えられるが、上記したＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接のいずれであっても、溶融した亜鉛（Ｚｎ）がガスとなってビードＢから噴出するため、図５に示すように、ビードＢにＺｎガスの噴出によりピットあるいはブローホールと呼ばれる気孔Ｈが生じ、ビードＢの品質劣化の原因となる。
【０００９】
本発明は、電着塗装される防錆鋼板を所定の溶接線に沿って溶接する場合に、溶接ビードに亜鉛（Ｚｎ）ガスの噴出による気孔が生じることを防止するとともに、塗料の未付着や、付着した塗料の剥離による防錆鋼板表面の錆の発生を確実に防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明の防錆鋼板の溶接方法は、電着塗装される防錆鋼板を所定の溶接線に沿ってアーク溶接する防錆鋼板の溶接方法において、前記防錆鋼板の前記溶接線を含む所定範囲に前記溶接線方向に電流が流れる電流路を形成し、シールドガスとしてアルゴンガス１００％を使用して、前記電流路に溶接方向と逆向きに電流を流しつつ、前記溶接線に沿って前記溶接ワイヤを移動させて溶接ビードを形成することを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
また、前記防錆鋼板の溶接面と反対面側に、前記溶接線方向に電流が流れる電極を配置し、前記電極に溶接方向と逆向きに電流を流すことにより、前記電極の周囲に前記防錆鋼板を内包可能な磁場を形成しつつ、シールドガスとしてアルゴンガス１００％を使用して前記溶接線に沿って前記溶接ワイヤを移動させて溶接ビードを形成するようにしてもよい（請求項２）。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、シールドガスとしてアルゴンガス１００％を使用して、防錆鋼板の溶接線を含む所定範囲に形成された電流路に溶接方向と逆向きに電流を流しつつ、溶接線に沿って溶接ワイヤを移動させて溶接ビードを形成するため、電流路の周囲に右ねじの法則による磁場が形成され、この磁場がアークに鎖交することによってアークに対してフレミングの左手の法則による力が働く。このとき、電流路の電流の向きが溶接方向と逆向きであるため、電流路の周囲に発生する磁場によりアークに作用する力は溶接方向と同じになり、溶接方向に溶接ワイヤが移動する際にはアークが先行する。その結果、先行するアークの熱によって、溶接ビードが形成される前に防錆鋼板表面の亜鉛が溶融して蒸発し、亜鉛が除去された溶接線部分に溶接ビードが形成されることになる。
【００１３】
したがって、電着塗装される防錆鋼板を所定の溶接線に沿って溶接する場合に、従来のように溶接ビードに亜鉛ガスの噴出による気孔が生じるのを未然に防止することができ、しかもアルゴンガス１００％をシールドガスとするアーク溶接により、防錆鋼板に形成された溶接ビードにスラグが発生することがなく、その後に防錆鋼板を電着塗装しても、スラグによる塗料の未付着や、付着した塗料の剥離が生じることを防止でき、防錆鋼板表面の錆の発生を確実に防止することができる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、防錆鋼板の溶接面と反対面側に配置した電極に溶接方向と逆向きに電流を流すことにより、電極の周囲に防錆鋼板を内包可能な磁場を形成しつつ、シールドガスとしてアルゴンガス１００％を使用して溶接線に沿って溶接ワイヤを移動させて溶接ビードを形成するため、電極の周囲に右ねじの法則による磁場が形成され、この磁場がアークに鎖交することによってアークに対してフレミングの左手の法則による力が働き、このときの電極を流れる電流の向きが溶接方向と逆向きであることから、電極周囲の磁場によりアークに作用する力は溶接方向と同じになり、溶接方向に溶接ワイヤが移動する際にはアークが先行し、先行するアークの熱によって、溶接ビードが形成される前に防錆鋼板表面の亜鉛が溶融して蒸発し、亜鉛が除去された溶接線部分に溶接ビードが形成される。このとき、電極の周囲に形成される磁場に防錆鋼板を内包可能にするには、磁場の鎖交によってアークに作用する力が溶接ワイヤの移動に先行可能な程度になるように、防錆鋼板の溶接線に直交する幅寸法が磁場に内包される程度に小さくし、電極に流れる電流値を設定すればよい。
【００１５】
したがって、電着塗装される防錆鋼板を所定の溶接線に沿って溶接する場合に、従来のように溶接ビードに亜鉛ガスの噴出による気孔が生じるのを未然に防止することができ、しかもアルゴンガス１００％をシールドガスとするアーク溶接により、防錆鋼板に形成された溶接ビードにスラグが発生することがなく、その後に防錆鋼板を電着塗装しても、スラグによる塗料の未付着や、付着した塗料の剥離が生じることを防止でき、防錆鋼板表面の錆の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る防錆鋼板の溶接方法の第１実施形態の概略正面図である。
【図２】第１実施形態における溶接動作の説明図である。
【図３】本発明に係る防錆鋼板の溶接方法の第２実施形態の概略図である。
【図４】従来例における蛇行する溶接ビードの斜視図である。
【図５】従来例における気孔が生じた溶接ビードの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、図１および図２を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１、図２に示すように、溶接母材である２枚の防錆鋼板１ａ，１ｂが重なる溶接線２を溶接する場合に、溶接線２の両端にあたる防錆鋼板１ａ，１ｂの両側面部に正極３ａ、負極３ｂをそれぞれ防錆鋼板１ａ，１ｂに電気的に接続させて配置し、正極３ａ、負極３ｂ間に電流（この場合、直流電流）を通流して防錆鋼板１ａ，１ｂの溶接線２含む所定幅の範囲に溶接線２の方向に電流が流れる電流路４を形成する。
【００１９】
このとき、図１、図２中に矢印で示す溶接方向Ｘに対して逆向きの電流が、溶接線２を含む所定範囲に形成された電流路４に流れるように、正極３ａ、負極３ｂを配置して直流電流を流す。
【００２０】
そして、シールドガス６としてＡｒ（アルゴン）ガス１００％を用いたＭＩＧ溶接により、溶接線２に沿って溶接ワイヤ７を移動させて溶接ビード８を形成する。
【００２１】
このように、図２に図示の如く正極３ａ、負極３ｂ間に直流電流Ｉを流すと、両防錆鋼板１ａ，１ｂの電流路４の周囲に右ねじの法則による磁場Ｍが形成され、この磁場ＭがアークＡに鎖交することによってアークＡに対してフレミングの左手の法則による力が働き、電流路４の電流の向きが上記したように溶接方向Ｘと逆向きであるため、電流路４の周囲の磁場ＭによりアークＡに作用する力は溶接方向と同じになり、溶接方向に溶接ワイヤ７が移動する際にはアークＡが先行することになる。
【００２２】
その結果、溶接線２に溶接ビード８が形成される前に、先行するアークＡの熱によって防錆鋼板１ａ，１ｂの表面にめっきされた防錆用のＺｎ（亜鉛）が溶融して蒸発し、溶接線２を含む所定範囲のＺｎが除去され、Ｚｎが除去された溶接線２部分に溶接ビード８が形成されることになり、溶接ビード８に従来のようなＺｎガスの噴出による気孔が生じることがなく、しかもＡｒガス１００％によるＭＩＧ溶接により、溶接ビード８にスラグが発生することもない。
【００２３】
したがって、上記した第１実施形態によれば、Ａｒガス１００％をシールドガス６とするＭＩＧ溶接においてアークＡの動きをコントロールすることが可能になり、電着塗装される防錆鋼板１ａ，１ｂを溶接線２に沿って溶接する場合に、従来のように溶接ビード８にＺｎガスの噴出による気孔が生じるのを未然に防止することができ、しかもＡｒガス１００％をシールドガス６とするＭＩＧ溶接により、防錆鋼板１ａ，１ｂに形成された溶接ビード８にスラグが発生することがなく、その後に防錆鋼板１ａ，１ｂを電着塗装しても、スラグによる塗料の未付着や、付着した塗料の剥離が生じることを防止でき、防錆鋼板１ａ，１ｂ表面の錆の発生を確実に防止することができ、例えば自動車のボデー用鋼板の溶接に好適である。
【００２４】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について、図３を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図３に示すように、溶接母材である２枚の防錆鋼板１ａ，１ｂが重なる溶接線２を溶接する場合に、防錆鋼板１ａ，１ｂの溶接線２の反対面側に溶接線２に平行な長尺の棒状の電極１０を配置し、図３中に矢印で示す溶接方向Ｘに対して逆向きの直流電流を電極１０に通流する。なお、この電極１０は、断面が円形に限らず矩形でもよい。
【００２６】
そして、図３に示すように電極１０に直流電流Ｉを通流することにより、電極１０の周囲に防錆鋼板１ａ，１ｂを内包可能な磁場Ｍを形成しつつ、シールドガス６としてＡｒ（アルゴン）ガス１００％を用いたＭＩＧ溶接により、溶接線２に沿って溶接ワイヤ７を移動させて溶接ビード８を形成する。このとき、電極１０の周囲に右ねじの法則による磁場Ｍが形成され、この磁場ＭがアークＡに鎖交することによってアークＡに対してフレミングの左手の法則による力が働き、電極１０を流れる電流の向きが溶接方向Ｘと逆向きであることから、電極１０の周囲の磁場ＭによりアークＡに作用する力は溶接方向と同じになり、溶接方向に溶接ワイヤ７が移動する際にはアークが先行し、先行するアークＡの熱によって、溶接ビード８が形成される前に防錆鋼板１ａ，１ｂの表面のＺｎが溶融して蒸発し、Ｚｎが除去された溶接線２部分に溶接ビード８を形成することができる。
【００２７】
ところで、電極１０の周囲に形成される磁場に防錆鋼板１ａ，１ｂを内包可能にするためには、防錆鋼板１ａ，１ｂの溶接線２に直交する幅寸法を磁場Ｍに内包される程度に小さくし、電極１０に流れる電流値を設定すればよく、これにより磁場Ｍの鎖交によって溶接ワイヤ７の移動に先行するような力がアークＡに働く。
【００２８】
したがって、上記した第２実施形態によれば、Ａｒガス１００％をシールドガス６とするＭＩＧ溶接においてアークＡの動きをコントロールすることが可能になり、電着塗装される防錆鋼板１ａ，１ｂを溶接線２に沿って溶接する場合に、従来のように溶接ビード８にＺｎガスの噴出による気孔が生じるのを未然に防止することができ、しかもＡｒガス１００％をシールドガス６とするＭＩＧ溶接により、防錆鋼板１ａ，１ｂに形成された溶接ビード８にスラグが発生することがなく、その後に防錆鋼板を電着塗装しても、スラグによる塗料の未付着や、付着した塗料の剥離が生じることを防止でき、防錆鋼板表面の錆の発生を確実に防止することができる。特に、溶接線２に直交方向の幅寸法が小さい防錆鋼板１ａ，１ｂの溶接に好適である。
【００２９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。
【００３０】
例えば、上記した第１実施形態では、溶接線２の両端にあたる防錆鋼板１ａ，１ｂの両側面部に正極３ａ、負極３ｂをそれぞれ防錆鋼板１ａ，１ｂに電気的に接続させて配置し、これら正極３ａ、負極３ｂ間に電流（この場合、直流電流）を通流して防錆鋼板１ａ，１ｂの溶接線２含む所定幅の範囲に溶接線２の方向に電流が流れる電流路４を形成するようにしたが、要するに防錆鋼板１ａ，１ｂの溶接線２を含む電流路に直流電流を通流して生じる磁場がアークに鎖交可能になるように、電流路が形成できればよい。
【００３１】
また、上記した両実施形態では２枚の防錆鋼板１ａ，１ｂの溶接線２を溶接する場合について説明したが、１枚の防錆鋼板の溶接線をアーク溶接する場合であっても本発明を同様に実施することができるのはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３２】
１ａ，１ｂ    …防錆鋼板
２    …溶接線
４    …電流路
６    …シールドガス
７    …溶接ワイヤ
８    …溶接ビード
１０  …電極
Ｍ    …磁場
Ａ    …アーク
【図１】
2015093314.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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