(57)【要約】      （修正有）【課題】溶接部外観と溶接強度に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板のアーク溶接方法および溶接部材を提供する。【解決手段】溶融Ｚｎ系めっき鋼板をアーク溶接するに際し、ソリッドワイヤー直径Ｗｄが０．８〜１．６ｍｍで、ソリッドワイヤー直径Ｗｄと溶融池に移行する前の溶滴の最大直径Ｄｄが下記（１）式の関係を満足し、ブローホール占有率Ｂｒが３０％以下で、溶接ビードを中心とした縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの領域のスパッタ付着個数が２０個以下となるようにアーク溶接する溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法。０．８Ｗｄ≦Ｄｄ≦３Ｗｄ・・・（１）ここで、Ｄｄ：溶融池に移行する前の溶滴の最大直径（ｍｍ）Ｗｄ：ソリッドワイヤーの直径（ｍｍ）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融Ｚｎ系めっき鋼板をアーク溶接するに際し、
ソリッドワイヤー直径Ｗｄが０．８〜１．６ｍｍで、
ソリッドワイヤー直径Ｗｄと溶融池に移行する前の溶滴の最大直径Ｄｄが下記（１）式の関係を満足し、
ブローホール占有率Ｂｒが３０％以下で、
溶接ビードを中心とした縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの領域のスパッタ付着個数が２０個以下となるようにアーク溶接する溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法。
０．８Ｗｄ≦Ｄｄ≦３Ｗｄ・・・（１）
ここで、
Ｄｄ：溶融池に移行する前の溶滴の最大直径（ｍｍ）
Ｗｄ：ソリッドワイヤーの直径（ｍｍ）
【請求項２】
板間ギャップが２ｍｍ以下で、溶接電圧が１５〜３５Ｖ、溶接電流が８０〜３５０Ａである請求項１に記載の溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法。
【請求項３】
溶融Ｚｎ系めっき鋼板のめっき層の組成がＺｎを主成分とし、質量％でＡｌ：１．０〜２２．０％、Ｍｇ：０．０５〜１０．０％を含有する請求項１および２に記載の溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法。
【請求項４】
前記溶融Ｚｎ系めっき鋼板のめっき層が更に質量％でＴｉ：０．００２〜０．１０％、Ｂ：０．００１〜０．０５％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｆｅ：０〜２．５％からなる群から選ばれる１あるいは２以上を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法によりアーク溶接した溶接部材。
【請求項６】
溶接ビードを中心とした縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの領域のスパッタ付着個数が２０個以下である請求項５に記載のアーク溶接した溶接部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタとブローホールの発生量が少なく溶接部外観と溶接強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法と溶接部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融Ｚｎ系めっき鋼板は耐食性が良好であるため建築部材や自動車部材をはじめとする広範な用途に使用されている。なかでも溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は長期間にわたり優れた耐食性を維持することから、従来の溶融Ｚｎめっき鋼板に代わる材料として需要が増加している。
【０００３】
溶融Ｚｎ系めっき鋼板を建築部材、自動車部材等に用いる場合、アーク溶接法で組み立てられることが多い。しかし、溶融Ｚｎ系めっき鋼板をアーク溶接するとスパッタおよびピット、ブローホール(以下、特に記述しない限りブローホールはピットを含める)の発生が著しく、アーク溶接性に劣る。これは、Ｆｅの融点約１５３８℃に比べてＺｎの沸点が約９０６℃と低いため、アーク溶接時にＺｎ蒸気が発生し、このＺｎ蒸気によりアークが不安定になり、スパッタが発生する。スパッタがめっき面に付着すると溶接部外観が低下するだけでなくその部分が腐食の起点となるので耐食性が低下する。また、Ｚｎ蒸気が抜けきらない内に溶融池が凝固するとブローホールが発生する。ブローホールの発生が著しいと溶接強度が低下して問題となる。
【０００４】
例えば、特許文献１と特許文献２には、亜鉛系めっき鋼板に対してガスシールド溶接により重ねすみ肉溶接を行う場合に、亜鉛の蒸気に起因してピットやブローホールといった溶接欠陥が生じることが開示されている。その解決手段として、特許文献１はめっき被膜の亜鉛含有量を９３重量％以上とすることにより、沸点が低下し亜鉛が蒸発しやすくなるので溶融池へ侵入する亜鉛蒸気が減少し、欠陥の発生が少なくなるとしている。特許文献２は、ブローホールの発生を抑えるためには溶融金属中から積極的に亜鉛蒸気を放出させるのが有効であり、そのためには鋼ワイヤにＴｉおよび／またはＮｂを添加すること、更にその上でシールドガスに微量のＯ２ガスを添加することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３０５４４５号公報
【特許文献２】特開平５−３２９６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、溶融Ｚｎ系めっき鋼板は耐食性に優れるが、アーク溶接時にスパッタ、ブローホールが発生して溶接部外観と溶接強度が低下する。本発明はこのような現状に鑑み、溶接部外観と溶接強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法および溶接部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らの詳細な研究の結果、溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接におけるソリッドワイヤー直径、ソリッドワイヤー直径に対する溶滴移行前の溶滴の直径、ブローホール占有率とスパッタ付着個数を適正範囲内に制御することで、溶接部外観を損なうことなくスパッタとブローホールを抑制できるという知見を得て本発明を完成したものである。
【０００８】
すなわち上記課題は、溶融Ｚｎ系めっき鋼板をアーク溶接するに際し、ソリッドワイヤー直径Ｗｄが０．８〜１．６ｍｍで、溶融池に移行する前の溶滴の最大直径Ｄｄを下記（１）式の範囲内とし、下記（２）式で示されるブローホール占有率Ｂｒが３０％以下で、溶接ビードを中心とした縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの領域のスパッタ付着個数が２０個以下となるようにアーク溶接することにより達成される。
０．８Ｗｄ≦Ｄｄ≦３Ｗｄ・・・（１）
ここで、
Ｄｄ：溶融池に移行する前の溶滴の最大直径（ｍｍ）
Ｗｄ：ソリッドワイヤーの直径（ｍｍ）
また、
Ｂｒ＝（Σｄi／Ｌ）×１００  …（２）
Σｄi：ブローホール長さの積算値（ｍｍ）
Ｌ：溶接ビード長さ（ｍｍ）
【０００９】
本発明では、板間ギャップは２mm以下、溶接電圧は１５〜３５Ｖ、溶接電流は８０〜３５０Ａが好ましい。
【００１０】
本発明に係る溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、めっき層の組成がＺｎを主成分とし、質量％でＡｌ：１．０〜２２．０％、Ｍｇ：０．０５〜１０．０％を含有する。
【００１１】
上記、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板のめっき層は更に質量％でＴｉ：０．００２〜０．１０％、Ｂ：０．００１〜０．０５％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｆｅ：０〜２．５％からなる群から選ばれる１あるいは２以上を含有することができる。
【００１２】
本発明の溶接部材は、下記（２）式で示されるブローホール占有率Ｂｒが３０％以下で溶接強度に優れる。
Ｂｒ＝（Σｄi／Ｌ）×１００  …（２）
ここで
Σｄi：ブローホール長さの積算値（ｍｍ）
Ｌ：溶接ビード長さ（ｍｍ）
【００１３】
また、本発明の溶接部材は溶接ビードを中心とした縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの領域のスパッタ付着個数が２０個以下で溶接部外観と耐食性に優れる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接におけるスパッタとブローホールを抑制でき、溶接部外観と溶接強度および耐食性に優れる溶接部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】重ね隅肉溶接継手のピット、ブローホールを模式図的に示した図
【図２】本発明の溶滴移行現象を模式図的に示した図
【図３】溶滴が粗大化した場合の溶滴移行時のスパッタ発生現象とブローホール発生現象を模式図的に示した図
【図４】Ｆｅの粘度におよぼす添加元素の影響を示す図
【図５】スパッタ付着個数の測定方法とブローホール占有率の定義を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に、重ね隅肉溶接継手の溶接部断面構造を模式的に例示する。自動車シャシなどにはアーク溶接によるこの種の溶接継手が多用されている。表面に溶融Ｚｎ系めっき層２を有する溶融Ｚｎ系めっき鋼板１、１’が重ねられて配置されており、溶融Ｚｎ系めっき鋼板１’の表面と溶融Ｚｎ系めっき鋼板１の端面に溶接ビード３が形成され、両部材が接合されている。
【００１７】
図１（ａ）はＺｎ蒸気が溶接金属から抜けきらずにピット４が発生した溶接部の断面である。図１（ｂ）はＺｎ蒸気が溶接金属内に閉じ込められてブローホール５が発生した溶接部の断面図である。図１の（ａ）、（ｂ）ともに板間ギャップを設けない場合の溶接部断面である。板間ギャップを設けないとＺｎ蒸気は溶接金属３の表側しか抜ける経路がないため、ピット、ブローホールが発生しやすくなる。また、溶接金属内に滞留したＺｎ蒸気が一揆に噴出するとアークが不安定になり、スパッタが発生する。図１（ｃ）は板間ギャップ６を設けた場合の溶接部の断面図である。板間ギャップを設けると、Ｚｎ蒸気が板間ギャップ６側にも排出されるのでスパッタ、ブローホール抑制効果が大きい。
【００１８】
しかし、アーク溶接構造部材の形状によっては板間ギャップが設けられない場合や大きくできない場合がある。そこで、本発明ではソリッドワイヤー直径と溶滴移行前の溶滴の最大直径を適正に管理することにより溶滴を溶融池にスムーズに移行させてスパッタ、ブローホールを抑制する。
【００１９】
本発明者らは、ハイスピードカメラを用いて重ね隅肉溶接における溶滴移行現象を詳細に観察し、本発明を完成した。ハイスピードカメラ撮影条件を以下に示す。
〔ハイスピードカメラ撮影条件〕
ハイスピードカメラ：株式会社ノビテック社製Ｍ３１０
可視化用レーザ光源：Ｃａｖｉｔｒａ社製ＣＡＶＬＵＸ  ＨＦ、パルス波長：８１０ｎｍ
撮影コマ数：４０００コマ／秒
供試材：溶融Ｚｎ−６質量％−３質量％Ｍｇめっき鋼板
【００２０】
図２に本発明の条件範囲内でアーク溶接した場合の溶滴移行現象を模式図的に示す。図２（ａ）はソリッドワイヤー７と溶融池９の間にアーク８が点弧した状態である。アーク８によってソリッドワイヤー７の先端が溶融し、図２（ｂ）に示すように溶滴１０が形成される。図２（ｃ）に示すように溶滴１０は溶融池９と短絡し、図２（ｄ）に示すように溶融池９に移行する。次に、図２（ｅ）に示すように点弧したアーク８のピンチ効果によって溶滴１０はソリッドワイヤー７から分断される。そして、図２（ｆ）に示すように、ソリッドワイヤー７直下の溶融池９はアーク８によって押し下げられ、Ｚｎ蒸気の排出が促進される。図２の（ａ）から（ｆ）が繰り返されて溶接ビードが形成される。
【００２１】
図２に示すように、本発明の条件範囲内でアーク溶接するとソリッドワイヤー先端に形成された溶滴がスムーズに溶融池に移行し、さらにアークによる溶融池の押し下げ効果により溶融池からのＺｎ蒸気の排出が促進されてスパッタ、ブローホールが抑制される。
【００２２】
図３に本発明の条件範囲外でアーク溶接して溶滴が粗大化した場合の溶滴移行現象を模式図的に示す。図３（ａ）はアーク８が点弧した状態、図３（ｂ）は溶滴１０が形成された状態を示す。図３（ｃ）に示すように溶滴１０は溶融池９と短絡して移行するが、溶滴が大きくなり過ぎると図３（ｄ）に示すように溶融池９に移行しきれずに湾曲し、図３（ｅ）、（ｆ）に示すように点弧したアーク８によって溶滴１０が吹き飛ばされてスパッタ１１が発生する。さらに、スパッタが発生すると図３（ｆ）に示すようにアーク８が消灯して溶融池９が押し下げられないのでＺｎ蒸気が排出されず、ブローホール１２が発生する。
【００２３】
以下に本発明のアーク溶接条件を詳述する。
【００２４】
〔ソリッドワイヤー直径および溶滴の最大直径〕
本発明ではソリッドワイヤー直径Ｗｄが０．８〜１．６ｍｍで、溶融池に移行する前の溶滴の最大直径Ｄｄを下記（１）式の範囲内とする。
０．８Ｗｄ≦Ｄｄ≦３Ｗｄ・・・（１）
ここで、
Ｄｄ：溶融池に移行する前の溶滴の最大直径（ｍｍ）
Ｗｄ：ソリッドワイヤーの直径（ｍｍ）
【００２５】
本発明では、溶滴の最大直径Ｄｄは水平方向、垂直方向にかかわらず溶滴の最も大きい直径とし、溶接始端部から１０ｍｍまでおよび溶接終端部から１０ｍｍまでの部分を除く任意の部分の溶滴移行現象を１０回ハイスピードカメラ撮影して測定した溶滴の最大直径の平均値とする。
【００２６】
ソリッドワイヤー直径Ｗｄが０．８ｍｍ未満、ソリッドワイヤーの直径Ｗｄに対する溶滴の最大直径Ｄｄが上記（１）式の範囲未満であるとアーク力が弱くなり、溶融池の押し下げ効果が得られなくなる。また、溶滴が小さくなり過ぎて単位時間当たりに移行する溶滴量が減少し、溶融池の温度が下がって粘度が高くなるのでＺｎ蒸気が排出されにくくなって溶融池内にＺｎ蒸気が残存してスパッタ、ブローホールが発生する。
【００２７】
ソリッドワイヤー直径Ｗｄが１．６ｍｍを越え、または溶滴の最大直径Ｄｄが上記（１）式の範囲よりも大きくなると溶滴が粗大化してスパッタが発生しやすくなる。また、ソリッドワイヤー直径Ｗｄに対して溶滴の最大直径Ｄｄが大きくなりすぎると溶滴が不安定になり、溶滴が溶融池に移行する前にソリッドワイヤーから離脱して大粒のスパッタとなる。スパッタが発生するとアークが消灯するのでアークによる溶融池の押し下げ効果が小さくなり、Ｚｎ蒸気が溶融池から排出されにくくなるのでブローホールが発生する。
溶滴移行を安定してスムーズに行い、スパッタとブローホールを抑制するにはソリッドワイヤー直径Ｗｄと溶滴の最大直径Ｄｄを上記範囲内に管理する必要がある。なお、本発明ではソリッドワイヤーの組成は特に限定されない。鋼材用のＪＩＳ Ｚ３３１２ ＹＧＷ１２等を用いればよい。
【００２８】
〔板間ギャップ、溶接電流、溶接電圧〕
本発明では、板間ギャップは２mm以下、溶接電圧は１５〜３５Ｖ、溶接電流は８０〜３５０Ａが好ましい。
【００２９】
板間ギャップを設けると前述のように溶融池からのＺｎ蒸気の排出が促進されて安定した溶滴移行となりスパッタ、ブローホールが抑制される。しかし、板間ギャップが２ｍｍを越えるとのど厚が薄くなって溶接強度が低下するので２ｍｍ以下が好ましい。
【００３０】
溶接電圧が１５Ｖ未満では入熱不足で溶融池の温度が下がって粘度が高くなり、Ｚｎ蒸気が排出されにくくなって溶融池内にＺｎ蒸気が残存してスパッタ、ブローホールが発生する。一方、溶接電圧が３５Ｖを超えるとアーク長が長くなり、ソリッドワイヤー先端と溶融池との距離が長くなる。その結果、溶滴の移行に時間がかかり、その間に溶滴が粗大化してスパッタ、ブローホールが発生しやすくなるので３５Ｖ以下が好ましい。
【００３１】
溶接電流が８０Ａ未満では入熱不足で溶融池の温度が下がって粘度が高くなり、Ｚｎ蒸気が排出されにくくなって溶融池内にＺｎ蒸気が残存してスパッタ、ブローホールが発生する。溶接電流はソリッドワイヤーの送給量とリンクしており、必要以上に溶接電流を大きくすると溶滴が粗大化するので３５０Ａ以下が好ましい。
【００３２】
〔溶接速度〕
本発明では溶接速度は特に限定されない。溶融Ｚｎ系めっき鋼板の板厚によって適宜選択される。
【００３３】
〔シールドガス〕
本発明ではシールドガスの種類は特に限定されないが、安価な炭酸ガスや、スパッタ抑制効果が大きいＡｒ−２０体積％ＣＯ２ガス、あるいはさらにＣＯ２濃度を下げたＡｒ−５体積％ＣＯ２ガス等が好適である。
【００３４】
〔溶融Ｚｎ系めっき鋼板〕
本発明に係る溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、めっき層の組成がＺｎを主成分とし、質量％でＡｌ：１．０〜２２．０％、Ｍｇ：０．０５〜１０．０％を含有し、ＡｌとＭｇにより耐食性が高められている。
【００３５】
上記、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板のめっき層は更に質量％でＴｉ：０．００２〜０．１０％、Ｂ：０．００１〜０．０５％、Ｓｉ：０〜２．０％、Ｆｅ：０〜２．５％からなる群から選ばれる１あるいは２以上を含有することができる。
【００３６】
溶融めっきの方法は特に限定されないが、一般的にはインライン焼鈍型の溶融めっき設備を使用することがコスト的に有利となる。めっき層組成は溶融めっき浴組成をほぼ反映したものとなる。以下、めっき層の成分元素について説明する。めっき層成分元素の「％」は特に断らない限り「質量％」を意味する。
【００３７】
Ａｌは、めっき鋼板の耐食性向上に有効であり、また、めっき浴においてＭｇ酸化物系ドロスの発生を抑制する。さらに、図４に示すようにＡｌは微量添加でＦｅの粘度を下げる効果があり、アーク溶接時にめっき層中のＡｌは溶融池に取り込まれて溶融池の粘度を下げてＺｎ蒸気の排出を促進してスパッタ、ブローホールを抑制する。これらの作用を十分に発揮させるためには１.０％以上のＡｌ含有量を確保する必要があり、４.０％以上のＡｌ含有量を確保することがより好ましい。一方、Ａｌ含有量が多くなるとめっき層の下地に脆いＦｅ−Ａｌ合金層が成長しやすくなり、Ｆｅ−Ａｌ合金層の過剰な成長はめっき密着性の低下を招く要因となる。種々検討の結果、Ａｌ含有量は２２.０％以下とすることがより好ましく、１５.０％以下、あるいはさらに１０.０％以下に管理しても構わない。
【００３８】
Ｍｇは、めっき層表面に均一な腐食生成物を生成させてめっき鋼板の耐食性を著しく高める作用を呈する。Ｍｇ含有量は０.０５％以上とすることがより効果的であり、１.０％以上とすることがさらに好ましい。一方、めっき浴中のＭｇ含有量が多くなるとＭｇ酸化物系ドロスが発生し易くなり、めっき層の品質低下を招く要因となるのでＭｇ含有量は１０.０％以下の範囲とする。また、Ｍｇは沸点が約１０９１℃とＦｅの融点よりも低く、
Ｚｎと同様にアーク溶接時に蒸発してスパッタ、ブローホールの原因になると考えられるのでＭｇ含有量は１０．０％以下が望ましい。
【００３９】
溶融めっき浴中にＴｉを含有させると、めっき層外観と耐食性を低下させる原因となるＺｎ１１Ｍｇ２系相の生成、成長が抑制されるので好適である。Ｔｉ添加量が０．００２％未満では抑制効果が不十分で、０．１％を越えるとめっき時にＴｉ−Ａｌ系の析出物の生成、成長に起因しためっき層表面の外観不良を引き起こす要因となる。このため、本発明ではＴｉ添加量を０．００２〜０．１％に限定する。
【００４０】
ＢもＴｉと同様にＺｎ１１Ｍｇ２系相の生成、成長を抑制する効果を有する。Ｂの場合添加量を０.００１％以上とすることがより効果的である。ただし、Ｂも過剰添加するとＴｉ−ＢあるいはＡｌ−Ｂ系の析出物に起因しためっき層表面の外観不良を引き起こすのでＢ：０.０５％以下の範囲とすることが望ましい。
【００４１】
溶融めっき浴中にＳｉを含有させると、めっき原板表面とめっき層の界面に生成する
Ｆｅ−Ａｌ合金層の過剰な成長が抑制され、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の加工性を向上させる上で有利となる。したがって、必要に応じてＳｉを含有させることができる。その場合、Ｓｉ含有量を０.００５％以上とすることがより効果的である。ただし、過剰のＳｉ含有は溶融めっき浴中のドロス量を増大させる要因となるので、Ｓｉ含有量は２.０％以下とすることが望ましい。
【００４２】
溶融めっき浴中には、鋼板を浸漬・通過させる関係上、Ｆｅが混入しやすい。Ｚｎ−
Ａｌ−Ｍｇ系めっき層中にＦｅが混入すると耐食性が低下するのでＦｅ含有量は２.５％以下とすることが好ましい。
【００４３】
溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板のめっき付着量が少ないと、めっき面の耐食性および犠牲防食作用を長期にわたって維持するうえで不利となる。種々検討の結果、片面当たりのめっき付着量は２０ｇ／ｍ２以上とすることがより効果的である。一方、めっき付着量が多くなると溶接時の蒸発Ｚｎ量が多くなり、スパッタ、ブローホールが発生しやすくなる。このため片面当たりのめっき付着量は２５０ｇ／ｍ２以下とすることが望ましい。
【００４４】
〔ブローホール占有率、スパッタ付着個数〕
建築用薄板溶接接合部設計・施工マニュアル（建築用薄板溶接接合部設計・施工マニュアル編集委員会）によれば、図５に模式図的に示すブローホール長さの積算値Σｄｉ（ｍｍ）の測定値から下記（２）式により算出されるブローホール占有率Ｂｒが３０％以下であれば溶接強度に問題ないとされている。本発明の溶接部材は、ブローホール占有率Ｂｒが３０％以下で溶接強度に優れる。
Ｂｒ＝（Σｄi／Ｌ）×１００  …（２）
ここで、
Σｄi：ブローホール長さの積算値（ｍｍ）
Ｌ：溶接ビード長さ（ｍｍ）
【００４５】
図５の点線で示す溶接ビード３を中心とした幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍの領域のスパッタ付着個数が２０個以下であればスパッタが目立たず、耐食性への影響も小さい。本発明の溶接部材はスパッタ付着個数が２０個以下で溶接部外観と耐食性に優れる。
【実施例】
【００４６】
表１に示す組成を有する板厚３.２ｍｍ、板幅１０００ｍｍの熱延鋼帯をめっき原板とし、これを溶融めっきラインに通板して溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板を製造した。
【００４７】
【表１】
2016168612.tif 000002
【００４８】
上記めっき鋼板から幅１００ｍｍ、長さ２００ｍｍのサンプルを切り出し、重ね隅肉溶接継手でアーク溶接を行った。ソリッドワイヤーにはＪＩＳ  Ｚ３３１２ ＹＧＷ１２を用い、ビード長さは１８０ｍｍとした。その他の溶接条件は表２に示す。下記に示す条件で溶接始端部から９０ｍｍの部分のアーク溶接時の溶滴移行現象を１０回ハイスピードカメラ撮影し、溶滴移行前の溶滴の最大直径Ｄｄ（１０回の平均値）を測定した。アーク溶接後、Ｘ線透過写真を撮影し、前述の方法でブローホール占有率Ｂｒを測定した。また、目視によりスパッタ付着個数を測定した。めっき層組成、めっき付着量、アーク溶接条件、溶滴移行前の溶滴の最大直径、ブローホール占有率、スパッタ付着個数を表２に示す。
〔ハイスピードカメラ撮影条件〕
ハイスピードカメラ：株式会社ノビテック社製Ｍ３１０
可視化用レーザ光源：Ｃａｖｉｔｒａ社製ＣＡＶＬＵＸ  ＨＦ、パルス波長：８１０ｎｍ
撮影コマ数：４０００コマ／秒
【００４９】
【表２】
2016168612.tif 000003
【００５０】
表２のＮｏ．１〜２０に示すように、アーク溶接条件、溶滴移行前の溶滴の最大直径Ｄｄが本発明の範囲内の実施例では、ブローホール占有率は３０％以下、スパッタ付着個数は２０以下であった。本実施例から、本発明により溶接部外観と耐食性および溶接強度に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板アーク溶接部材が得られることがわかる。
【００５１】
それに対して、溶接電流、溶接電圧、ソリッドワイヤー直径Ｗｄ、溶滴移行前の溶滴の最大直径が本発明の範囲未満のＮｏ．３１〜３３の比較例、および溶接電流、溶接電圧、溶滴移行前の溶滴の最大直径Ｄｄ、ソリッドワイヤーの直径が本発明の範囲を超えるＮｏ．３４〜３９の比較例ではブローホールとスパッタが著しく発生した。
【００５２】
板間ギャップが本発明における好ましい範囲を超えるＮｏ．２０は、ブローホール、スパッタは抑えられたがのど厚が薄くなり、引張試験で溶接部破断して溶接強度不足であった。
【符号の説明】
【００５３】
１、１’  溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板
２    めっき層
３    溶接ビード
４    ピット
５    ブローホール
６    板間ギャップ
【図１】
2016168612.tif 000004
【図２】
2016168612.tif 000005
【図３】
2016168612.tif 000006
【図４】
2016168612.tif 000007
【図５】
2016168612.tif 000008