(57)【要約】【課題】本発明は、防食めっき鋼板の溶接部を適切に防食できる防食方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の溶接部の防食方法は、防食めっき鋼板の溶接部を防食する防食方法であって、Ａｌ、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金の群から選ばれる少なくとも１種の金属粒子と、セラミックあるいは焼入れ鋼の群から選ばれる少なくとも１種の硬質粒子とを原料粉末とし、この原料粉末をコールドスプレー法により溶接部表面に噴射することで溶接部表面に防食被膜を形成することを特徴とする。原料粉末は、硬質粒子を１０〜７０体積％含有することが望ましく、作動ガスは空気を用いることが好ましい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防食めっき鋼板の溶接部を防食する防食方法であって、
Ａｌ、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金の群から選ばれる少なくとも１種の金属粒子と、セラミックあるいは焼入れ鋼の群から選ばれる少なくとも１種の硬質粒子とを原料粉末とし、該原料粉末をコールドスプレー法により前記溶接部表面に噴射することで該溶接部表面に防食被膜を形成することを特徴とする溶接部の防食方法。
【請求項２】
前記原料粉末は、該原料粉末全体を１００体積％として前記硬質粒子を１０〜７０体積％含有する請求項１に記載の溶接部の防食方法。
【請求項３】
前記コールドスプレー法における作動ガスは空気である請求項１又は２に記載の溶接部の防食方法。
【請求項４】
前記作動ガスの入力圧力は０．５〜１ＭＰａである請求項３に記載の溶接部の防食方法。
【請求項５】
前記原料粉末の飛行速度は２５０〜５００ｍ／ｓｅｃである請求項１〜４のいずれかに記載の溶接部の防食方法。
【請求項６】
前記原料粉末の温度が５０℃以上である請求項１〜５のいずれかに記載の溶接部の防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接部の防食方法に関し、詳しくは、防食めっき鋼板の溶接部にコールドスプレー法によって防食被膜を形成する防食方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品や家電製品などでは、その防食性を確保するためにステンレス鋼板や防食めっき鋼板が用いられている。しかし、これら鋼板の溶接部ではピンホールなどの組織欠陥を生じることがあり、一般に母材に比べて防食性能が低下する。このため、溶接部にアーク溶射などの熱溶射で防食被膜を形成する防食方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、従来の溶射法は、スプレーパターンが大きく、必要最小限の領域のみに防食被膜を形成することが困難なうえ処理部が高温に曝されるために、橋梁部品や看板、あるいは自動車マフラーなどといった比較的大型の部品に適用されているに過ぎなかった。
【０００４】
また、溶射法は大気中で行われるために溶射粒子の酸化が大きく、形成された防食被膜は粒子間強度が低いうえに気孔も多い。それゆえ溶射法により溶接部表面に防食被膜を形成しても腐食性のガスや液体が溶接部に侵入しやすいために、必ずしも満足できるものではなかった。
【０００５】
近年、自動車の燃料クーラやインバータなどのように比較的小型で且つ熱を嫌う部材や部品についてもその溶接部の防食性向上に対する要求が高まっており、これらに適用できる防食方法の開発が望まれていた。
【特許文献１】特開平２−２２５６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、防食めっき鋼板の溶接部を適切に防食できる防食方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記の課題を解決するために、従来の溶射法に代えてコールドスプレー法による防食被膜の形成に着眼した。
【０００８】
コールドスプレー法は、表１に示すように他の溶射法に比べて溶射距離が短い、スプレーパターンが小さい、作動ガス温度（フレーム温度に対応）が低いといった特色を持つ。
【０００９】
そして、スプレーパターンが小さいので、小さな溶接部にも防食被膜を形成することができ、また、材料（原料粉末）の飛散も少ないから材料費を抑制することができる。さらに、広い面積にスプレー粒子が付着しないのでマスキングも不要である。また、作動ガス温度が低く相手材に大きな熱影響を与えなることがないので、電子部品を配置したインバータなどのような熱を嫌う部材にも好適に用いることができる。
【００１０】
【表１】
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【００１１】
一般に溶接部には引張残留応力が発生するが、その応力がより腐食を誘発することも溶接部の耐食性を低下させる大きな要因であり、腐食が発生するとそこを起点として割れが発生することが多かった。そこで、本発明者は、溶接部の引張残留応力を低減するためにコールドスプレーによる硬質粒子のピーニング効果に着目した。
【００１２】
すなわち、本発明の溶接部の防食方法は、防食めっき鋼板の溶接部を防食する防食方法であって、Ａｌ、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金の群から選ばれる少なくとも１種の金属粒子と、セラミックあるいは焼入れ鋼の群から選ばれる少なくとも１種の硬質粒子とを原料粉末とし、この原料粉末をコールドスプレー法により溶接部表面に噴射することで溶接部表面に防食被膜を形成することを特徴とする。
【００１３】
上記のように原料粉末は金属粒子と硬質粒子の混合粉末であるが、原料粉末全体を１００体積％として硬質粒子を１０〜７０体積％含有することが望ましい。
【００１４】
また、本発明の溶接部の防食方法においては、コールドスプレー法における作動ガスは空気であることが望ましく、その作動ガスの入力圧力は０．５〜１ＭＰａとするとよい。
【００１５】
また、本発明のコールドスプレーにおけるスプレー条件は、原料粉末の飛行速度を２５０〜５００ｍ／ｓｅｃとし、溶接部へ到達する直前の原料粉末の温度が５０℃以上とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、防食めっき鋼板の溶接部にコールドスプレー法でＡｌやＺｎなどの防食被膜を形成する防食方法である。コールドスプレーは、原料粉末を溶融せずに高速で基材に衝突させて被膜形成する方法であるから、通常の溶射法に比べて原料粉末の酸化の程度が低く、その分原料粉末の物理的特性は劣化しない。それゆえ、溶接部に密着して犠牲腐食の役割を担う緻密な防食被膜を形成することができる。
【００１７】
また、本発明では、原料粉末中にセラミックなどの硬質粒子を混入しているので、スプレーと同時に生じるピーニング効果により溶接部の引張残留応力を低減して、圧縮残留応力に変化させることができる。従って、溶接部の引張残留応力の低減による防食特性の向上とともに、溶接部の疲労強度をも向上することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好適な一実施の形態を図１に示す。
【００１９】
図１（ａ）は、防食めっき鋼板１２、１２をＴ字形に突き合わせて隅肉溶接した溶接部１４、１４を有するＴ字継手１０の断面概略図である。溶接部１４、１４の表面にはコールドスプレー法により防食被膜１６、１６が形成されている。防食被膜１６はＡ部拡大図（図１（ｂ））で概念的に示すように、金属粒子からなる防食層１８に硬質粒子２０が均一分散した組織となっている。防食層１８は、溶接部金属や鋼板に対して電位的に卑であり犠牲腐食特性を有する金属粒子を積層して形成されている。
【００２０】
防食被膜１６を形成する金属粒子は、防食めっき鋼板の防食めっき層と同材質のものが好ましく、Ａｌ、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金などの粉末を用いる。これら金属粒子の粒径は好ましくは１〜５０μｍであり、より好ましくは５〜２５μｍである。粒径が１μｍより小さいと成膜中に金属粉末が飛散するとともに、溶接部への衝突速度が顕著に減速してしまい良好な防食被膜を形成することができない。また、粒径が５０μｍより大きいと、作動ガスによる加速が不十分となりコールドスプレー法で成膜することが困難になる。
【００２１】
また、防食被膜１６に混入される硬質粒子としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２）などの酸化物、あるいは、ＳｉＣやＴｉＣなどの炭化物を例示することができる。また、焼入れ鋼の粉末も好適に用いることができ、例えば、炭素鋼や鋳鉄などを挙げることができる。これらの硬質粒子の粒径は好ましくは１〜５０μｍであり、より好ましくは５〜２５μｍである。
【００２２】
以上のような金属粒子と硬質粒子とを混合して原料粉末とし、この原料粉末をコールドスプレー装置にて溶接部に投射して防錆被膜を形成する。
【００２３】
コールドスプレー装置には特に制約はなく、例えば後述する（図１０参照）公知のものを使用すればよい。
【００２４】
コールドスプレー法は、従来のプラズマ溶射法、フレーム溶射法、高速フレーム溶射法などに比べて、溶射粒子を加熱・加速する作動ガスの温度が著しく低く、溶射粒子を余り加熱させずに固相状態のまま基材へ高速で衝突させ、そのエネルギにより基材と粒子に塑性変形を生じさせて成膜させるものである。これによって得られた被膜は、緻密で密度や熱・電気伝導性が高く、酸化や熱変質も少なく、基材に対する密着も良好であるという優れた性質を有する。
【００２５】
通常のコールドスプレー法においては、作動ガスとしてヘリウムや窒素といった不活性ガスが用いられるが、本発明における作動ガスは空気であることが望ましい。Ａｌ、Ａｌ−Ｚｎ合金、あるいはＺｎ、Ｚｎ合金などの金属粒子のコールドスプレー法において、作動ガスに空気を用いることでより緻密で密着性の高い防食被膜を形成することができる。
【００２６】
以下、図２〜図４を参照しながらにその理由を説明する。図２（ａ）は、作動ガスにヘリウムを用いて溶接部１４上にアルミニウム粒子２２を衝突させて防食層１８を形成する様子を模式的に示したものである。不活性ガスであるヘリウムを作動ガスとした場合には、噴射されたＡｌ粒子２２は溶接部１４に高速で衝突して扁平になって付着し第１層１８ａを形成する。続いて投射されたＡｌ粒子２２は第１層１８ａの上面に同様に積層されて第２層１８ｂを形成する。このようにＡｌ粒子が順次積層されて防食層１８が形成されるわけであるが、不活性ガス雰囲気中であってもＡｌ粒子２２は、その表面に薄い酸化被膜２４を有している。このため防食層１８の積層断面には図１（ｂ）の写真に示すように酸化被膜２４による明瞭な粒界２４´が認められ、酸化被膜２４が破断して形成される新生面同士の金属結合層２６は僅かに形成されるに過ぎない。
【００２７】
ところが、図３のように空気を作動ガスとした場合には、酸化被膜２４は厚いものの粒子界面の金属結合層２６の割合は増大する（図３（ｂ））。酸化雰囲気中では衝突時にＡｌ粒子２２のごく表面で変形に伴う酸化発熱反応が生じる。これにより衝突したＡｌ粒子２２同士が部分溶融することで金属結合層２６を形成することができ、従来のヘリウムなど不活性の作動ガスを用いる場合よりも空気を用いた場合の方が、金属結合層の割合が増大するものと推察される。
【００２８】
本発明では、溶接部１４に圧縮残留応力を付与するためにＳｉＣやＡｌ２Ｏ３などといった硬質粒子を金属粒子に混入して原料粉末としている。このように金属粒子と硬質粒子とを同時にスプレーすることにより、Ａｌ粒子２２の金属結合層２６の割合がさらに増大し、粒界２４´はほとんど認められなくなる（図４（ｂ））。これは、図４（ａ）に示すようにＡｌ粒子２２と同時に投射される硬質粒子２０が、すでに衝突して付着している第１層１８ａの上側表面の酸化被膜２４を研削除去して、酸化していない新生面を現出するためであると考えられる。
【００２９】
上記のように本発明においては、原料粉末は金属粒子と硬質粒子の混合粉末を用いるが、原料粉末は全体を１００体積％として硬質粒子を１０〜７０体積％含有することが望ましい。硬質粒子の含有量が１０体積％未満では、原料粉末の付着効率（投入粉末量に対する被膜質量の割合）が低く十分な防食特性を有する被膜を形成することができない。また、７０体積％を超えて多く含有すると、硬質粒子がその研磨作用によって溶接部に付着した金属粒子を消滅させてしまい、溶接部上に防食被膜を形成することができない。
【００３０】
図５は原料粉末に占める硬質粒子の割合と、原料粉末の溶接部への付着効率との関係を示すグラフであり、空気を作動ガスとして、粒子速度を３００ｍ／ｓｅｃ（◆）と６００ｍ／ｓｅｃ（◇）との２水準で硬質粒子の割合による付着効率の変化を調査した結果である。なお、硬質粒子はＡｌ２Ｏ３でありこの硬質粒子を含む原料粉末全体の粒径は５〜４５μｍであった。
【００３１】
図５のグラフから、粒子速度を３００ｍ／ｓｅｃとした場合に、硬質粒子の割合が１０〜７０体積％の範囲で、原料粉末の付着効率が高いことが分かる。また、粒子速度が６００ｍ／ｓｅｃでは混入するＡｌ２Ｏ３で付着したＡｌ粒子がブラスティングされて脱落してしまい付着効率が低下することが分かる。
【００３２】
本発明では、溶接部の防食特性と疲労強度とを向上させるために金属粒子とともに硬質粒子を投射して溶接部の引張残留応力を低減することを目的としている。そこで、原料粉末中に含有される硬質粒子の含有割合による溶接部の残留応力の変化を調査した。
【００３３】
原料粉末に占める硬質粒子の割合と溶接部の残留応力との関係を図６に示す。このグラフは、厚さ３ｍｍの防食めっき鋼板（ＳＧＣＣ）をレーザ溶接し、その溶接部に空気雰囲気中でＡｌ２Ｏ３粒子含有量の異なるコールドスプレー被膜を形成し、後述する実施例と同様の方法で溶接部の残留応力を測定して作成したものである。原料粉末中にＡｌ２Ｏ３粒子を含まない場合には、１３０ＭＰａの引張残留応力であったものが、Ａｌ２Ｏ３粒子を１０体積％含有することで圧縮残留応力に変化することが分かる。そして、Ａｌ２Ｏ３粒子含有量の増加とともに圧縮残留応力は増加するものの、Ａｌ２Ｏ３粒子含有量が２０〜５０体積％では余り大きな変化のないことが分かった。
【００３４】
これは原料粉末中のＡｌ２Ｏ３粒子がコールドスプレーの初期に溶接部の最表面を微視的に塑性変形させて引張状態から圧縮の残留応力に転じさせたものと考えられる。この効果はスプレー初期の短時間に生じる効果ではあるが、本発明におけるコールドスプレーでは、流速が３００〜８００ｍ／ｓｅｃという非常に早い作動ガス流中に原料粉末を投入するために、通常のショットピーニングより飛行粒子のエネルギが大きいので短時間で溶接部のピーニング処理が可能になったものと推察される。
【００３５】
以上のように、硬質粒子を１０〜７０体積％含有する原料粉末を用い、空気を作動ガスとするコールドスプレー法により、溶接部に防食性に優れた防食被膜を形成できるとともに、溶接部の疲労強度をも向上することができる。
【００３６】
図５に示したように粒子の付着効率は原料粉末の飛行速度により変化する。即ち、３００ｍ／ｓｅｃでは硬質粒子含有割合の広い範囲で高い付着効率が得られ、中でも硬質粒子の含有率が４０体積％では０．６５％という高い付着効率が得られた。そこで、Ａｌ２Ｏ３粉末を４０体積％含有するＡｌ粉末を用いて、その粒子速度と付着効率との関係を調べた。結果を図７にグラフで示す。ここでは、作動空気の温度を比較的低温の室温〜１５０℃（◆）と、比較的高温の３００〜４５０℃（■）の２水準とした。いずれの場合にも、粒子速度が２５０ｍ／ｓｅｃ未満では金属粒子の衝突エネルギが不足するので成膜できなかった。また、５００ｍ／ｓｅｃを超えて高速であると、すでに付着している金属粒子を硬質粒子が研削除去してしまうので、やはり成膜できないことが分かった。
【００３７】
つまり、所望の厚さに防食被膜を形成するためには、原料粉末の飛行速度を２５０〜５００ｍ／ｓｅｃとすることが望ましく、３００〜４００ｍ／ｓｅｃとすることがより好ましい。本発明のコールドスプレー法において、原料粉末の飛行速度を２５０〜５００ｍ／ｓｅｃとするためには、作動空気の入力圧力を０．５〜１ＭＰａとするとよい。
【００３８】
一般に、金属粒子は加熱することで軟化するので、衝突時の粒子温度が高いほど緻密で密着性のよい防食被膜を形成することができる。図８に溶接部に衝突する直前のＡｌ粒子温度と形成された防食被膜の電気伝導率との関係を示す。なお、この時の原料粉末はＡｌ２Ｏ３を４０体積％含有するＡｌ粉末であり、粒子速度は３００ｍ／ｓｅｃであった。
【００３９】
防食被膜の電気伝導率は、粉末温度の上昇とともに増加するが、５０℃までは急激に増加するものの、５０℃を超えるとその増加の割合は緩やかなものとなることが分かる。電気伝導率は、防食被膜の粒子と粒子との界面が物理的に密着していればいるほど高くなる。言い換えると、粒子同士の金属結合層の割合が増大するほど高くなるから、粒子温度の上昇とともに緻密で密着性の高い被膜を形成することができる。また、防食被膜の電気伝導率が高いということは、防食被膜の溶接部に対する犠牲腐食の能力が高いことを示している。従って、図８の結果から原料粉末温度を少なくとも５０℃以上になるように調整することで、腐食性のガスや液体が侵入しにくい緻密で、且つ電気的にも優れた防食被膜を形成できることが分かる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、図１と同様の箇所については同一の符号を付した。
【００４１】
［試料の作製］
（実施例１）
（１）溶接部材
２枚の亜鉛めっき鋼板（ＳＧＣＣ  厚さ：３ｍｍ、幅：５０ｍｍ）１２、１２を突き合わせ、突き合わせ部をＹＡＧレーザ溶接（出力：６００Ｗ）し、図９に示す溶接部１４の幅が２．７ｍｍの突き合わせ溶接継手１０を得た。
【００４２】
（２）原料粉末  
次に、防食被膜を形成するための原料粉末としては、粒径が５〜３５μｍのアルミニウム粉末に同様の粒径のＡｌ２Ｏ３粉末を体積割合で４０％配合した混合粉末を用いた。
【００４３】
（３）コールドスプレー装置とスプレー条件
この混合粉末を図１０に示すコールドスプレー装置を用いて、突き合わせ継手１０の溶接部１４、１４の表面に防食被膜１６、１６（図１０参照）を形成した。
【００４４】
図１０は、コールドスプレー装置の概略構成を示す説明図である。コールドスプレー装置３０は、作動ガス供給装置３２と、原料粉末供給ホッパ３４ａ、３４ｂと、スプレーガン３６とを備えている。作動ガス供給装置３２は図示しないヒータと接続しており、このヒータにより作動ガスを所定の温度に加熱することができる。また、原料粉末供給ホッパ３４にはキャリアガス供給装置（図示せず）が連結されており、キャリアガス（空気）によって原料粉末をスプレーガン３６まで送給するようになっている。作動ガス供給装置３２とスプレーガン３６とは作動ガス流路３５で連結されており、また、原料粉末供給ホッパ３４ａ、３４ｂとスプレーガン３６とは原料粉末送給路３７ａ、３７ｂによって連結されている。スプレーガン３６は、ノズル３６ａと混合器３６ｂとを備えており、混合器３６ｂにより、作動ガスと原料粉末を含有するキャリアガスとを混合してノズル３６ａから被処理体（ここでは、突き合わせ継手１０の溶接部１４）へ向けて噴射するようになっている。
【００４５】
本実施例においては、作動ガスは空気を用い、その入力空気圧力（作動ガス流路３５のスプレーガン３６への入口３６Ｃにおける空気圧力）は０．６ＭＰａとした。一方、上記（２）で準備した混合粉末を原料粉末供給ホッパ３４ｂへ充填してキャリアガスによりスプレーガン３６へ送給した。混合器３６ｂで混合粉末を含むキャリアガスと作動ガス（空気）とを混合して、表２に示すスプレー条件で混合粉末を噴射して、溶接部１４、１４表面にコールドスプレーによる防食被膜１６、１６を形成した。なお、防食被膜の厚さｔは０．２ｍｍ、幅ｗは約４ｍｍであった。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
（実施例２）
原料粉末をＡｌ２Ｏ３粉末を３０体積％含有するＡｌ−４０質量％Ｚｎ合金粉末として原料供給ホッパ３２ｂへ充填し、原料供給ホッパ３４ａにショットブラスト（Ａｌ２Ｏ３グリッド、粒径：１〜５０μｍ）を充填してコールドスプレーの前処理として溶接部表面にショットブラスト処理を施した以外は、実施例１と同様にして突き合わせ継手１０の溶接部表面に防食被膜を形成した。なお、ショットブラスト処理はスプレー条件と同様のショット圧力で溶接部表面の全体にわたって均一に施した。
【００４８】
（実施例３）
原料粉末を粒度５〜４５μｍのＡｌ粉末と粒度５〜２５μｍのＡｌ２Ｏ３粉末とし、Ａｌ粉末を原料供給ホッパ３２ｂに、また、Ａｌ２Ｏ３粉末を原料供給ホッパ３２ａに充填して、同時にスプレーガン３３へ送給して混合器３３ｂ内で混合してノズル３３ａから混合粉末として噴射させた以外は、実施例１と同様にして突き合わせ継手１０の溶接部表面に防食被膜を形成した。
【００４９】
（比較例１）
溶接部に何の処理も施さない溶接ままの溶接継手１０を比較例１とした。
【００５０】
（比較例２）
溶接継手１０を用い、溶接部（両面、以下同じ）に従来のＡｌアーク溶射を施して溶射被膜を形成したものを比較例２とした。なお溶射被膜の厚さは実施例と同様に０．２ｍｍとした。
【００５１】
（比較例３）
溶接継手１０を用い、溶接部にＡｌ−５０質量％Ｚｎ合金粉末をアーク溶射して溶接部表面に厚さ０．２ｍｍの溶射被膜を形成したものを比較例３とした。
【００５２】
（比較例４）
溶接継手１０を用い、溶接部に従来のＡｌプラズマ溶射を施して溶射被膜を形成したものを比較例４とした。なお溶射膜の厚さは実施例と同様に０．２ｍｍとした。
【００５３】
（比較例５）
実施例と同様にコールドスプレー法により溶接継手１０の溶接部に防食被膜を形成したものである。ただし、原料粉末を硬質粒子を含まないＡｌ粒子のみとし、さらに作動ガスを空気に代えて温度４５０℃のＨｅガスとして、作動ガス圧力：２ＭＰａ、流速：８００ｍ／ｓｅｃで供給した以外は、実施例１と同様にして防食被膜を形成した。
【００５４】
（比較例６）
実施例と同様にコールドスプレー法により溶接継手１０の溶接部に防錆被膜を形成したものである。ただし、原料粉末を硬質粒子を含まないＡｌ粒子のみとし、作動ガスである空気の流速を６５０ｍ／ｓｅｃとした以外は、実施例１と同様にして防食被膜を形成した。
【００５５】
［試験方法］
（１）測定試料の作製
上記のようにして得られた各突き合わせ継手（図９）から図１１に示すように長手方向の中央に溶接部を有する板曲げ疲労試験片４０を作製した。なお、点Ｐは後述する残留応力測定点である。
【００５６】
（２）試験と評価方法
ａ．疲労試験：シェンク式疲労試験を行い破損までのサイクル数を求めた。疲労試験の
曲げモーメントは、１２Ｎ・ｍ、速度は、１，４００ｃｐｍであった。ただし１０７回をすぎても破損しない場合は、１×１０７以上とした。
【００５７】
ｂ．残留応力：溶射並びにコールドスプレーにより形成した防食被膜を水酸化ナトリウム水溶液で除去し、溶接部から１ｍｍ離れた位置（図１１のＰ点）の母材の表面残留応力をＸ線法で測定した。
【００５８】
ｃ．耐食性試験１：測定試料を、塩水濃度２％、噴霧量：１ｍｌ／ｈ１００ｃｍ２、噴霧室内温度：３５℃の塩水噴霧雰囲気に４８時間放置後、ａ．と同様のシェンク式疲労試験を実施した。
【００５９】
ｄ．耐食性試験２：同一ロットで作製した測定試料を、ｃ．と同様の塩水噴霧雰囲気に４８時間放置後、その溶接部断面を顕微鏡（×１００）で観察し、赤錆の発生状態によりその耐食性を次のように評価した。赤錆なし：○、僅かに赤錆が認められる：△、赤錆激しい：×
［試験結果］
試験結果を表３に示す。
【００６０】
実施例１〜３は、いずれも溶接部の残留応力が圧縮応力に転化しており、硬質粒子のピーニング効果が認められる。その結果、硬質粒子を含まない比較例６に比べて疲労強度が１×１０７回以上と大幅に改善された。また、実施例１〜３では、塩水噴霧による耐食性試験でも溶接部断面に赤錆が認められなかった。このことは、極めて緻密で密着性の高い防食被膜が形成されていることを意味し、このように優れた耐食性を有する防食被膜の故に塩水噴霧試験後であっても溶接部の疲労強度は１×１０７回以上を維持することができた。
【００６１】
比較例１〜６は、いずれも溶接部の残留応力が引張応力であり、且つ形成された防食被膜もピンホールなどの組織欠陥があるために溶接部の疲労強度が低く、また、塩水噴霧試験による赤錆の発生も認められた。
【００６２】
【表３】
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【００６３】
なお、本発明は上記の実施例に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。例えば、実施例では、溶接継手を亜鉛めっき鋼板（ＳＧＣＣ）のレーザ溶接としたが、防食めっき鋼板としては溶融アルミニウムめっき鋼板（ＳＡ１Ｃ、ＳＡ１Ｄなど）であってもよいし、溶接方法はアーク溶接、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接あるいはシーム溶接などであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の溶接部の防食方法は、防食めっき鋼板の溶接部を防食する防食方法として好適である。特に、微小な溶接部を有する燃料クーラやオイルクーラ、あるいは溶射による熱を嫌うインバータや各種電子部品などの溶接部の防食方法として優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】（ａ）は、防食被膜を有する溶接継手の断面模式図である。（ｂ）は、防食被膜の組織を示す概念図である。
【図２】（ａ）は、防食被膜の形成を説明する概念図であり、（ｂ）は、防食被膜の断面組織写真である。作動ガスはヘリウム。
【図３】（ａ）は、防食被膜の形成を説明する概念図であり、（ｂ）は、防食被膜の断面組織写真である。作動ガスは空気。
【図４】（ａ）は、空気雰囲気中での防食被膜の形成を説明する概念図であり、（ｂ）は、防食被膜の断面組織写真である。作動ガスは空気であり、原料粉末に硬質粒子を含む。
【図５】原料粉末中の硬質粒子の含有量による付着効率の変化を示すグラフである。
【図６】原料粉末中の硬質粒子（Ａｌ２Ｏ３）の含有量による溶接部における残留応力の変化を示すグラフである。
【図７】粒子速度による付着効率の変化を示すグラフである。
【図８】基材衝突前の粉末温度による防食被膜の電気伝導率の変化を示すグラフである。
【図９】実施例で用いた溶接継手を示す平面図と長手方向断面図である。
【図１０】コールドスプレー装置を説明する概略構成図である。
【図１１】実施例における測定試料の形状を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０：溶接継手  １２：防食めっき鋼板  １４：溶接部  １６：防食被膜  １８：防食層
２０：硬質粒子  ２２：Ａｌ粒子  ２４：酸化被膜  ２６：金属結合層  ３０：コールドスプレー装置  ３２：作動ガス供給装置  ３４：原料粉末供給ホッパ  ３６：スプレーガン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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