JP2002371378A - スポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板 - Google Patents
スポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板Info
- Publication number
- JP2002371378A JP2002371378A JP2001128775A JP2001128775A JP2002371378A JP 2002371378 A JP2002371378 A JP 2002371378A JP 2001128775 A JP2001128775 A JP 2001128775A JP 2001128775 A JP2001128775 A JP 2001128775A JP 2002371378 A JP2002371378 A JP 2002371378A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- aluminum
- nugget
- current
- plated steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミ系めっき鋼板のスポット溶接ナゲット
形状を制御する技術を提供する。これにより得られるア
ルミ系メッキ鋼板は燃料タンクに適する。 【解決手段】 （１）片面当たりのめっき付着量が５０
ｇ／ｍ2 以下のアルミ系めっき鋼板上に、クロム化合物
と水分散性シリカを主成分とする化成処理皮膜を施され
該処理鋼板同士を二枚重ねて通電抵抗値を測定した時、
その抵抗値が１０ｍΩ以上，１００ｍΩ以下に制御され
たスポット溶接性に優れるアルミ系めっき鋼板。（２）
上記（１）で言うアルミ系めっき鋼板のめっき層組成が
質量％で、Ｓｉ：３〜１５％、Ｍｇ：０．１〜１５％、
Ｚｎ：０．１〜５０％の１または２種以上を含有し、残
分がアルミ及び不随的成分及び／又は不可避的不純物で
あるスポット溶接性に優れるアルミ系めっき鋼板。 【効果】 二枚の鋼板を重ねて測定した通電抵抗値を１
０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下に制御したアルミ系めっき
鋼板を用いることで安定したスポット溶接ナゲットを得
ることが出来、燃料タンク素材に最適なアルミ系めっき
鋼板を得ることが出来る。
形状を制御する技術を提供する。これにより得られるア
ルミ系メッキ鋼板は燃料タンクに適する。 【解決手段】 （１）片面当たりのめっき付着量が５０
ｇ／ｍ2 以下のアルミ系めっき鋼板上に、クロム化合物
と水分散性シリカを主成分とする化成処理皮膜を施され
該処理鋼板同士を二枚重ねて通電抵抗値を測定した時、
その抵抗値が１０ｍΩ以上，１００ｍΩ以下に制御され
たスポット溶接性に優れるアルミ系めっき鋼板。（２）
上記（１）で言うアルミ系めっき鋼板のめっき層組成が
質量％で、Ｓｉ：３〜１５％、Ｍｇ：０．１〜１５％、
Ｚｎ：０．１〜５０％の１または２種以上を含有し、残
分がアルミ及び不随的成分及び／又は不可避的不純物で
あるスポット溶接性に優れるアルミ系めっき鋼板。 【効果】 二枚の鋼板を重ねて測定した通電抵抗値を１
０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下に制御したアルミ系めっき
鋼板を用いることで安定したスポット溶接ナゲットを得
ることが出来、燃料タンク素材に最適なアルミ系めっき
鋼板を得ることが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スポット溶接性に
優れたアルミ系めっき鋼板に関するものであり、アルミ
系めっき鋼板を抵抗溶接する場合に生成するスポット溶
接ナゲットの形状を健全に保つべくその表面抵抗値を適
正な範囲に制御することで、自動車燃料タンクに最適な
アルミ系めっき鋼板を得る技術に関するものである。
優れたアルミ系めっき鋼板に関するものであり、アルミ
系めっき鋼板を抵抗溶接する場合に生成するスポット溶
接ナゲットの形状を健全に保つべくその表面抵抗値を適
正な範囲に制御することで、自動車燃料タンクに最適な
アルミ系めっき鋼板を得る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで燃料タンク用材料には、俗にタ
ーンめっきと呼ばれるＰｂ−Ｓｎめっき鋼板が広範に使
用されてきた。しかしながら、近年の環境問題に対する
意識の高まりを受け、Ｐｂに対する規制が強まりつつあ
る。また、近年環境問題を配慮した排ガス規制によりガ
ソホールと呼ばれるガソリン／アルコール混合燃料（約
１５質量％のメタノールを含有するＭ１５、約８５質量
％のメタノールを含有するＭ８５などがある）を代表例
とするアルコール含有燃料の使用が一部の国々で推進さ
れている。
ーンめっきと呼ばれるＰｂ−Ｓｎめっき鋼板が広範に使
用されてきた。しかしながら、近年の環境問題に対する
意識の高まりを受け、Ｐｂに対する規制が強まりつつあ
る。また、近年環境問題を配慮した排ガス規制によりガ
ソホールと呼ばれるガソリン／アルコール混合燃料（約
１５質量％のメタノールを含有するＭ１５、約８５質量
％のメタノールを含有するＭ８５などがある）を代表例
とするアルコール含有燃料の使用が一部の国々で推進さ
れている。
【０００３】しかし、ターンシートはアルコール含有燃
料により腐食され易いため、アルコール含有燃料に対す
る耐燃料耐食性に優れた燃料タンク用材料の開発が急務
となっている。この流れを受け、脱Ｐｂ自動車燃料タン
ク素材として、溶融アルミめっき鋼板、溶融Ｓｎ−Ｚｎ
めっき鋼板をはじめとして、多彩な製品が開発されつつ
ある。
料により腐食され易いため、アルコール含有燃料に対す
る耐燃料耐食性に優れた燃料タンク用材料の開発が急務
となっている。この流れを受け、脱Ｐｂ自動車燃料タン
ク素材として、溶融アルミめっき鋼板、溶融Ｓｎ−Ｚｎ
めっき鋼板をはじめとして、多彩な製品が開発されつつ
ある。
【０００４】例えば、特開昭５８−４５３９６号公報に
は、Ｎｉ含有量５〜５０重量％、厚さ０．５〜２０μｍ
のＺｎ−Ｎｉ合金めっきの上にクロメート処理を施した
燃料タンク用の表面処理鋼板が示されている。特開平５
−１０６０５８号公報には、Ｎｉ含有量８〜２０重量％
のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを１０〜６０ｇ／ｍ2 の付着量
で設けた上に、６価クロムを含有するクロメート処理を
施した燃料タンク用の表面処理鋼板が示されている。ま
た、特開平１０−１６８５８１号公報や特開平１０−４
６３５８号公報には溶融アルミめっきにクロメート処理
した素材が示されている。上記の公報に示されているよ
うに、燃料タンクには上述のガソホール燃料耐食性だけ
でなく溶接性、プレス性や塗装性などが要求されてい
る。溶接不良部が発生すると燃料漏れに繋がることが懸
念されるので、溶接不良部は特に重要である。
は、Ｎｉ含有量５〜５０重量％、厚さ０．５〜２０μｍ
のＺｎ−Ｎｉ合金めっきの上にクロメート処理を施した
燃料タンク用の表面処理鋼板が示されている。特開平５
−１０６０５８号公報には、Ｎｉ含有量８〜２０重量％
のＺｎ−Ｎｉ合金めっきを１０〜６０ｇ／ｍ2 の付着量
で設けた上に、６価クロムを含有するクロメート処理を
施した燃料タンク用の表面処理鋼板が示されている。ま
た、特開平１０−１６８５８１号公報や特開平１０−４
６３５８号公報には溶融アルミめっきにクロメート処理
した素材が示されている。上記の公報に示されているよ
うに、燃料タンクには上述のガソホール燃料耐食性だけ
でなく溶接性、プレス性や塗装性などが要求されてい
る。溶接不良部が発生すると燃料漏れに繋がることが懸
念されるので、溶接不良部は特に重要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなタンク
製造時の溶接不良は水没試験による気泡発生で検知する
ことができるが、一方、自動車走行時の振動によって溶
接部が外れ、その部分より亀裂が発生、燃料漏れに繋が
ることもあると言われている。この危険性を回避するに
は如何に良好な溶接ナゲットを形成させるかが課題とな
る。これらの課題を解決するために、発明者らは鋭意開
発を進めた結果、二枚の鋼板を重ねて測定した通電抵抗
値を１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下に制御したアルミ系
めっき鋼板を用いることにある。
製造時の溶接不良は水没試験による気泡発生で検知する
ことができるが、一方、自動車走行時の振動によって溶
接部が外れ、その部分より亀裂が発生、燃料漏れに繋が
ることもあると言われている。この危険性を回避するに
は如何に良好な溶接ナゲットを形成させるかが課題とな
る。これらの課題を解決するために、発明者らは鋭意開
発を進めた結果、二枚の鋼板を重ねて測定した通電抵抗
値を１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下に制御したアルミ系
めっき鋼板を用いることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】その発明の要旨とすると
ころは、 （１）片面当たりのめっき付着量が５０ｇ／ｍ2 以下の
アルミ系めっき鋼板上に、クロム化合物と水分散性シリ
カを主成分とする化成処理皮膜を施され、該処理鋼板同
士を二枚重ねて通電抵抗値を測定した時、その抵抗値が
１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下であることを特徴とする
スポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板。 （２）前記（１）で言うアルミ系めっき鋼板のめっき層
組成が、質量％で、Ｓｉ：３〜１５％、Ｍｇ：０．１〜
１５％、Ｚｎ：０．１〜５０％の１または２種以上を含
有し、残分がアルミ及び不可避的不純物および／または
付随的成分であることを特徴とするスポット溶接性に優
れたアルミ系めっき鋼板にある。
ころは、 （１）片面当たりのめっき付着量が５０ｇ／ｍ2 以下の
アルミ系めっき鋼板上に、クロム化合物と水分散性シリ
カを主成分とする化成処理皮膜を施され、該処理鋼板同
士を二枚重ねて通電抵抗値を測定した時、その抵抗値が
１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下であることを特徴とする
スポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板。 （２）前記（１）で言うアルミ系めっき鋼板のめっき層
組成が、質量％で、Ｓｉ：３〜１５％、Ｍｇ：０．１〜
１５％、Ｚｎ：０．１〜５０％の１または２種以上を含
有し、残分がアルミ及び不可避的不純物および／または
付随的成分であることを特徴とするスポット溶接性に優
れたアルミ系めっき鋼板にある。
【０００７】以下、本発明について図面に従って詳細に
説明する。図１はスポット溶接ナゲットモデルを示す図
である。図１（ａ）は健全ナゲット、図１（ｂ）はリン
グナゲット、図１（ｃ）は片目ナゲットを示す図であ
る。図１に示すようにスポット溶接ナゲットは３種に大
別できる。符号１はめっき鋼板を示す。上記の内、リン
グナゲットおよび片目ナゲット「リングナゲットの一部
（例えば半周）が生じたもの」は溶接電極が損耗し寿命
の終わり近くになるとよく見られる現象であり、一定の
インターバルをおいて電極先端をドレッシングすること
で発生を回避することができる。
説明する。図１はスポット溶接ナゲットモデルを示す図
である。図１（ａ）は健全ナゲット、図１（ｂ）はリン
グナゲット、図１（ｃ）は片目ナゲットを示す図であ
る。図１に示すようにスポット溶接ナゲットは３種に大
別できる。符号１はめっき鋼板を示す。上記の内、リン
グナゲットおよび片目ナゲット「リングナゲットの一部
（例えば半周）が生じたもの」は溶接電極が損耗し寿命
の終わり近くになるとよく見られる現象であり、一定の
インターバルをおいて電極先端をドレッシングすること
で発生を回避することができる。
【０００８】ところが、本発明者らの研究で、アルミ系
めっき鋼板をスポット溶接した時に、早期にリングナゲ
ットが発生することが観察された。この現象は二枚の板
の組合せによっても変化する。最も発生し易いのは板厚
の異なる場合、例えば０．８ｍｍと０．５ｍｍの板組合
せである。早期にナゲット形状が変化するのはめっき鋼
板上に処理した化成処理皮膜の影響が考えられる。化成
皮膜がない場合は溶接電極材質Ｃｕとめっき金属が反応
し極めて短時間で電極損耗が起こり寿命に至ってしま
う。化成処理膜は一種の電気抵抗皮膜であり、抵抗発熱
を原理とするスポット溶接には重要な要素である。
めっき鋼板をスポット溶接した時に、早期にリングナゲ
ットが発生することが観察された。この現象は二枚の板
の組合せによっても変化する。最も発生し易いのは板厚
の異なる場合、例えば０．８ｍｍと０．５ｍｍの板組合
せである。早期にナゲット形状が変化するのはめっき鋼
板上に処理した化成処理皮膜の影響が考えられる。化成
皮膜がない場合は溶接電極材質Ｃｕとめっき金属が反応
し極めて短時間で電極損耗が起こり寿命に至ってしま
う。化成処理膜は一種の電気抵抗皮膜であり、抵抗発熱
を原理とするスポット溶接には重要な要素である。
【０００９】リングナゲットや片目ナゲットの形成機構
としては、次のように考えられる。溶接時に上下電極で
加圧された後、電流が流れ、二枚の鋼板間界面で発熱が
起こり、その熱で鋼板が溶融し、溶接ナゲットが造られ
るのである。しかし、めっき表面に絶縁性の高い化成皮
膜があると通電路が極めて制限されることになり、一部
で得られた通電路のみを通じて電流が流れ、限られた部
分でのみ発熱が起こるようになる。例えば、電極によっ
て加圧された時、電極端に応力が最も高く働くと、その
部分で皮膜の破壊が起こりリングナゲットが形成され
る。その後は、その電極端部分で通電が起こるために中
央が溶融していないナゲット形状になると思われる。こ
の電流路もある一定の皮膜抵抗以下であれば周囲から内
部へも拡大される。その結果、健全ナゲットが得られる
ようになると考えられる。逆に言うと、化成皮膜の抵抗
が高すぎると通電し易い部分（電極周囲）にしか電流は
流れることはできず、中央での通電路が確保されないと
思われる。
としては、次のように考えられる。溶接時に上下電極で
加圧された後、電流が流れ、二枚の鋼板間界面で発熱が
起こり、その熱で鋼板が溶融し、溶接ナゲットが造られ
るのである。しかし、めっき表面に絶縁性の高い化成皮
膜があると通電路が極めて制限されることになり、一部
で得られた通電路のみを通じて電流が流れ、限られた部
分でのみ発熱が起こるようになる。例えば、電極によっ
て加圧された時、電極端に応力が最も高く働くと、その
部分で皮膜の破壊が起こりリングナゲットが形成され
る。その後は、その電極端部分で通電が起こるために中
央が溶融していないナゲット形状になると思われる。こ
の電流路もある一定の皮膜抵抗以下であれば周囲から内
部へも拡大される。その結果、健全ナゲットが得られる
ようになると考えられる。逆に言うと、化成皮膜の抵抗
が高すぎると通電し易い部分（電極周囲）にしか電流は
流れることはできず、中央での通電路が確保されないと
思われる。
【００１０】例えば、特開平１０−１６８５８１号公報
には、化成皮膜としてのクロメート皮膜が開示されてい
る。該クロメート皮膜は無水クロム酸とコロイダルシリ
カの混合液を鋼板上に塗布したものであり、無機系の薄
い皮膜であるため通電抵抗値は高くなく（本発明者らの
測定では１０ｍΩ未満）、スポット溶接ナゲット形状に
異常は発生しない。但し、溶接電流が高くなるため電極
寿命は短くなる。一方、特開平１０−４６３５８号公報
には、有機樹脂と無機クロム酸を混合した処理液を鋼板
上に塗布した化成皮膜が開示されている。これは有機皮
膜による抵抗値を増すことで低い溶接電流でも必要な発
熱量を確保するものである。
には、化成皮膜としてのクロメート皮膜が開示されてい
る。該クロメート皮膜は無水クロム酸とコロイダルシリ
カの混合液を鋼板上に塗布したものであり、無機系の薄
い皮膜であるため通電抵抗値は高くなく（本発明者らの
測定では１０ｍΩ未満）、スポット溶接ナゲット形状に
異常は発生しない。但し、溶接電流が高くなるため電極
寿命は短くなる。一方、特開平１０−４６３５８号公報
には、有機樹脂と無機クロム酸を混合した処理液を鋼板
上に塗布した化成皮膜が開示されている。これは有機皮
膜による抵抗値を増すことで低い溶接電流でも必要な発
熱量を確保するものである。
【００１１】即ち、溶接電流値が下がることで電極損耗
が抑えられ、連続溶接寿命を延ばすことを狙いとする。
この場合も溶接ナゲット形状の異常は出難いと考えられ
る。これは皮膜抵抗値が高すぎるため（本発明者らの測
定では２００ｍΩ以上）、前述したような電流の優先通
電路は確保されず、一挙に発熱が起こるためと考えられ
る。欠点としては適正溶接電流範囲が狭くなって操業管
理を厳密に行う必要が出てきたり、場合によっては樹脂
の焼ける臭いが嫌われることもある。何れにしても通電
抵抗値と溶接ナゲット形状異常には何らかの関係がある
と考えられる。
が抑えられ、連続溶接寿命を延ばすことを狙いとする。
この場合も溶接ナゲット形状の異常は出難いと考えられ
る。これは皮膜抵抗値が高すぎるため（本発明者らの測
定では２００ｍΩ以上）、前述したような電流の優先通
電路は確保されず、一挙に発熱が起こるためと考えられ
る。欠点としては適正溶接電流範囲が狭くなって操業管
理を厳密に行う必要が出てきたり、場合によっては樹脂
の焼ける臭いが嫌われることもある。何れにしても通電
抵抗値と溶接ナゲット形状異常には何らかの関係がある
と考えられる。
【００１２】本発明者らが実験を重ねた結果、図２に示
すように、二枚の鋼板２を重ねた後、４．０ｍｍφピン
ペール型電極３を用い１５８ｋｇの圧力を加え、１Ａの
電流を通電した時の電圧を測定することで得られた抵抗
値（通電抵抗値）がある範囲にあれば連続スポット溶接
において健全ナゲットが得られ、かつ電極寿命も確保で
きることがわかった。本現象はアルミ系めっき鋼板で認
められ、錫系めっき鋼板では発生しなかった。図２に通
電抵抗値測定装置の概略図を、図３にアルミめっき４０
ｇ／ｍ2 を使用して鋼板上に各種化成処理皮膜を施し通
電抵抗値を変化させた鋼板の連続スポット溶接時のナゲ
ット形状を示す。
すように、二枚の鋼板２を重ねた後、４．０ｍｍφピン
ペール型電極３を用い１５８ｋｇの圧力を加え、１Ａの
電流を通電した時の電圧を測定することで得られた抵抗
値（通電抵抗値）がある範囲にあれば連続スポット溶接
において健全ナゲットが得られ、かつ電極寿命も確保で
きることがわかった。本現象はアルミ系めっき鋼板で認
められ、錫系めっき鋼板では発生しなかった。図２に通
電抵抗値測定装置の概略図を、図３にアルミめっき４０
ｇ／ｍ2 を使用して鋼板上に各種化成処理皮膜を施し通
電抵抗値を変化させた鋼板の連続スポット溶接時のナゲ
ット形状を示す。
【００１３】図３から、通電抵抗値が１００ｍΩ超〜２
００ｍΩでナゲット形状異常が発生し易いことがわか
る。通電抵抗値がある基準値より低い場合、あるいは、
別の基準値より高い場合には、上記のごとく異常ナゲッ
トは発生しない。通電抵抗値が１００ｍΩ超〜２００ｍ
Ωの範囲では、電極の周囲の皮膜が敗れ、通電点が確保
されるが、横方向に電流が拡大するには抵抗値が高すぎ
る。即ち、この領域はナゲット成長が横方向に起こらな
い。これらより、本発明における適性な通電抵抗値の範
囲は１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下である。
００ｍΩでナゲット形状異常が発生し易いことがわか
る。通電抵抗値がある基準値より低い場合、あるいは、
別の基準値より高い場合には、上記のごとく異常ナゲッ
トは発生しない。通電抵抗値が１００ｍΩ超〜２００ｍ
Ωの範囲では、電極の周囲の皮膜が敗れ、通電点が確保
されるが、横方向に電流が拡大するには抵抗値が高すぎ
る。即ち、この領域はナゲット成長が横方向に起こらな
い。これらより、本発明における適性な通電抵抗値の範
囲は１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下である。
【００１４】燃料タンクに最適な素材としてはアルミ系
めっきおよび錫系めっきがある。亜鉛系めっきは従来の
ターンめっきに比べ内面の腐食物発生量が多く、燃料循
環時にフィルターを詰まらせる危険性が高いため検討か
ら外した。アルミと錫の違いについての詳細な検討はで
きていないが、めっき層の柔らかさや溶接電極Ｃｕとの
化合物生成に違いがあると考えられる。本発明は前述の
ごとくアルミ系めっき鋼板において特に効果的である。
めっきおよび錫系めっきがある。亜鉛系めっきは従来の
ターンめっきに比べ内面の腐食物発生量が多く、燃料循
環時にフィルターを詰まらせる危険性が高いため検討か
ら外した。アルミと錫の違いについての詳細な検討はで
きていないが、めっき層の柔らかさや溶接電極Ｃｕとの
化合物生成に違いがあると考えられる。本発明は前述の
ごとくアルミ系めっき鋼板において特に効果的である。
【００１５】また、前述したように、タンク内面での腐
食を極力抑制するためには、アルミめっきより更に高耐
食性を有するめっき鋼板を用いることが望ましく、これ
を実現するにはＳｉやＭｇ添加が有効である。また、外
面部の赤錆発生を抑えることも重要でありＺｎ添加が有
効である。Ｚｎ腐食物によるフィルター詰まりを起こさ
ないよう、Ｚｎ添加量は５０質量％以下（以下％は質量
％）に制限する。Ｓｉの添加はアルミめっきの硬く脆い
合金層生成を抑制するために必要であり、また、Ｍｇと
化合物Ｍｇ2 Ｓｉを形成する。Ｓｉ添加量３％より少な
いとその効果が充分でなく、１５％より多いと効果は飽
和してしまう。
食を極力抑制するためには、アルミめっきより更に高耐
食性を有するめっき鋼板を用いることが望ましく、これ
を実現するにはＳｉやＭｇ添加が有効である。また、外
面部の赤錆発生を抑えることも重要でありＺｎ添加が有
効である。Ｚｎ腐食物によるフィルター詰まりを起こさ
ないよう、Ｚｎ添加量は５０質量％以下（以下％は質量
％）に制限する。Ｓｉの添加はアルミめっきの硬く脆い
合金層生成を抑制するために必要であり、また、Ｍｇと
化合物Ｍｇ2 Ｓｉを形成する。Ｓｉ添加量３％より少な
いとその効果が充分でなく、１５％より多いと効果は飽
和してしまう。
【００１６】Ｍｇは、単独添加で高耐食性を発現する元
素として知られているが、Ｓｉとの金属間化合物Ｍｇ2
Ｓｉがよりその効果を発揮せしめることがわかってい
る。但し、０．１％より低いとその効果がなく、Ｍｇ2
Ｓｉ形成も充分でない。１５％を超えると作用は飽和す
ると共に、めっき層がやや脆くなり、燃料タンク材に必
要なプレス性が低下する。更に、めっき層中に付随的成
分、例えば、Ｃｒ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｂ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，Ｚｒ，Ｍｏの１種または２種以上を、それぞれ例え
ば０．３％以下含有させてもよい。これらはアルミめっ
き層の耐食性向上に寄与する。含有量としては、特に限
定されるものではないが、０．３％で効果は飽和するよ
うである。アルミ系めっきの付着量は５０ｇ／ｍ2 以下
である。５０ｇ／ｍ2 を超えると溶接寿命の低下が著し
くなる。
素として知られているが、Ｓｉとの金属間化合物Ｍｇ2
Ｓｉがよりその効果を発揮せしめることがわかってい
る。但し、０．１％より低いとその効果がなく、Ｍｇ2
Ｓｉ形成も充分でない。１５％を超えると作用は飽和す
ると共に、めっき層がやや脆くなり、燃料タンク材に必
要なプレス性が低下する。更に、めっき層中に付随的成
分、例えば、Ｃｒ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｂ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，Ｚｒ，Ｍｏの１種または２種以上を、それぞれ例え
ば０．３％以下含有させてもよい。これらはアルミめっ
き層の耐食性向上に寄与する。含有量としては、特に限
定されるものではないが、０．３％で効果は飽和するよ
うである。アルミ系めっきの付着量は５０ｇ／ｍ2 以下
である。５０ｇ／ｍ2 を超えると溶接寿命の低下が著し
くなる。
【００１７】次に、化成処理皮膜について述べる。化成
皮膜は通電抵抗を制御する他に耐食性を向上させるにも
有効である。代表的な処理としては無水クロム酸とコロ
イダルシリカを混合した液を鋼板上に塗布、乾燥させ
た、いわゆる、クロメート皮膜がある。この他に、本発
明者らが開発した３価クロム化合物と水分散性シリカと
潤滑性付与剤と水とを含有した液、また追加成分として
アルカリ土類金属、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，ＺｒおよびＴｉ
からなる群から選ばれる少なくとも１種の硝酸金属塩を
含んだ液、また、更に追加成分として水系樹脂を含んだ
液、更に、追加成分としてホスホン酸またはホスホン酸
化合物を含んだ液を塗布、乾燥させた６価クロムを含ま
ない環境に優しい化成皮膜も適用可能である。何れの膜
も塗布量や混合組成を変えることで通電抵抗値を変更す
ることができる。適用される部位の要求特性（耐食性、
プレス性、塗装性など）によって塗布量、組成を変更す
ればよい。
皮膜は通電抵抗を制御する他に耐食性を向上させるにも
有効である。代表的な処理としては無水クロム酸とコロ
イダルシリカを混合した液を鋼板上に塗布、乾燥させ
た、いわゆる、クロメート皮膜がある。この他に、本発
明者らが開発した３価クロム化合物と水分散性シリカと
潤滑性付与剤と水とを含有した液、また追加成分として
アルカリ土類金属、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，ＺｒおよびＴｉ
からなる群から選ばれる少なくとも１種の硝酸金属塩を
含んだ液、また、更に追加成分として水系樹脂を含んだ
液、更に、追加成分としてホスホン酸またはホスホン酸
化合物を含んだ液を塗布、乾燥させた６価クロムを含ま
ない環境に優しい化成皮膜も適用可能である。何れの膜
も塗布量や混合組成を変えることで通電抵抗値を変更す
ることができる。適用される部位の要求特性（耐食性、
プレス性、塗装性など）によって塗布量、組成を変更す
ればよい。
【００１８】本発明は、以上の知見から得られたもので
ある。即ち、片面当たりのめっき付着量が５０ｇ／ｍ2
以下のアルミ系めっき鋼板上に、クロム化合物と水分散
性シリカを主成分とする化成処理皮膜を施す。該処理鋼
板同士を二枚重ねて通電抵抗値を測定した時、その抵抗
値が１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下に制御されることで
スポット溶接性に優れるアルミ系めっき鋼板が得られ
る。該アルミ系めっき鋼板のめっき層組成は、Ｓｉ：３
〜１５％、Ｍｇ：０．１〜１５％、Ｚｎ：０．１〜５０
％の１または２種以上を含有し、残分がアルミ及び不可
避的不純物であるものが望ましい。
ある。即ち、片面当たりのめっき付着量が５０ｇ／ｍ2
以下のアルミ系めっき鋼板上に、クロム化合物と水分散
性シリカを主成分とする化成処理皮膜を施す。該処理鋼
板同士を二枚重ねて通電抵抗値を測定した時、その抵抗
値が１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下に制御されることで
スポット溶接性に優れるアルミ系めっき鋼板が得られ
る。該アルミ系めっき鋼板のめっき層組成は、Ｓｉ：３
〜１５％、Ｍｇ：０．１〜１５％、Ｚｎ：０．１〜５０
％の１または２種以上を含有し、残分がアルミ及び不可
避的不純物であるものが望ましい。
【００１９】
（１）供試材 表１に示す成分の鋼を通常の転炉−真空脱ガス処理によ
り溶製し、鋼片とした後、通常の条件で熱間圧延、冷間
圧延を行い、０．８ｍｍと０．５ｍｍの鋼板を得た。こ
の鋼板にＮＯＦ−ＲＦタイプの溶融めっきラインで組成
を振ったＡｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ−
Ｍｇ−Ｚｎめっきを実施したり、冷延圧延後に焼鈍を行
った鋼板を用い、気相めっきや溶融塩めっき法でアルミ
系めっきを行った。何れもめっき付着量を約４０ｇ／ｍ
2 に調整した。こうして製造しためっき鋼板を供試材と
して使用した。
り溶製し、鋼片とした後、通常の条件で熱間圧延、冷間
圧延を行い、０．８ｍｍと０．５ｍｍの鋼板を得た。こ
の鋼板にＮＯＦ−ＲＦタイプの溶融めっきラインで組成
を振ったＡｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ−
Ｍｇ−Ｚｎめっきを実施したり、冷延圧延後に焼鈍を行
った鋼板を用い、気相めっきや溶融塩めっき法でアルミ
系めっきを行った。何れもめっき付着量を約４０ｇ／ｍ
2 に調整した。こうして製造しためっき鋼板を供試材と
して使用した。
【００２０】
【表１】
【００２１】（２）脱脂処理 上記の各供試材をシリケート系アルカリ脱脂剤のファイ
ンクリーナー４３３６（登録商標：日本パーカライジン
グ（株）製）で脱脂処理（濃度２０ｇ／Ｌ、温度６０
℃、２０秒間スプレー）した後、水道水で洗浄した。 （３）化成処理液の調整 室温にて、表２のクロム化合物、表３の水分散性シリ
カ、表４の潤滑性付与剤、表５の硝酸金属塩、表６の水
系樹脂、表７のホスホン酸、及びホスホン酸化合物を順
に蒸留水に投入し、プロペラ攪拌機を用いて攪拌しなが
ら混合し化成処理液を調整した。その化成処理液組成を
表８に示す。 （４）化成処理方法 上記にて調整した各処理液をバーコーターにて上記各試
験板上に塗布し、２００℃の雰囲気温度で乾燥した。
ンクリーナー４３３６（登録商標：日本パーカライジン
グ（株）製）で脱脂処理（濃度２０ｇ／Ｌ、温度６０
℃、２０秒間スプレー）した後、水道水で洗浄した。 （３）化成処理液の調整 室温にて、表２のクロム化合物、表３の水分散性シリ
カ、表４の潤滑性付与剤、表５の硝酸金属塩、表６の水
系樹脂、表７のホスホン酸、及びホスホン酸化合物を順
に蒸留水に投入し、プロペラ攪拌機を用いて攪拌しなが
ら混合し化成処理液を調整した。その化成処理液組成を
表８に示す。 （４）化成処理方法 上記にて調整した各処理液をバーコーターにて上記各試
験板上に塗布し、２００℃の雰囲気温度で乾燥した。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】
【表４】
【００２５】
【表５】
【００２６】
【表６】
【００２７】
【表７】
【００２８】
【表８】
【００２９】〔性能評価項目及び評価方法〕 （１）通電抵抗値 測定概略図を図２に示す。０．８ｍｍと０．５ｍｍの鋼
板を二枚重ねて加圧力１５８ｋｇｆ（実際の溶接時のと
同じ単位面積当たりの加圧力に相当）の力で加圧した。
使用した溶接電極は材質Ｃｒ−Ｃｕ，先端形状４ｍｍφ
ピンペール型である。加圧した後、直流電流１Ａを流し
た時の電圧を測定、オームの法則に従って通電抵抗値を
算出した。
板を二枚重ねて加圧力１５８ｋｇｆ（実際の溶接時のと
同じ単位面積当たりの加圧力に相当）の力で加圧した。
使用した溶接電極は材質Ｃｒ−Ｃｕ，先端形状４ｍｍφ
ピンペール型である。加圧した後、直流電流１Ａを流し
た時の電圧を測定、オームの法則に従って通電抵抗値を
算出した。
【００３０】（２）溶接ナゲットの観察 電極材質Ｃｒ−Ｃｕ、先端形状ＤＲ６ｍｍφ、Ｒ４０を
用い、加圧２００ｋｇｆで加圧した。溶接チリが発生す
る電流を求め、その電流で連続打点溶接を実施した。溶
接打点４０点までの溶接部ナゲット断面を光学顕微鏡で
観察し、図１に示したナゲット形状に分類した。 〔評価基準〕 ○：打点４０点まで健全なナゲットが形成された。 △：打点４０点までにリングあるいは片目ナゲットが５
点以下で形成された。 ×：打点４０点までにリングあるいは片目ナゲットが５
点を超える数形成された。 表８に示すこれらの液を用い、化成皮膜量を振って通電
抵抗値の異なる鋼板を作製した。表９にスポット溶接ナ
ゲット形成結果を示す。
用い、加圧２００ｋｇｆで加圧した。溶接チリが発生す
る電流を求め、その電流で連続打点溶接を実施した。溶
接打点４０点までの溶接部ナゲット断面を光学顕微鏡で
観察し、図１に示したナゲット形状に分類した。 〔評価基準〕 ○：打点４０点まで健全なナゲットが形成された。 △：打点４０点までにリングあるいは片目ナゲットが５
点以下で形成された。 ×：打点４０点までにリングあるいは片目ナゲットが５
点を超える数形成された。 表８に示すこれらの液を用い、化成皮膜量を振って通電
抵抗値の異なる鋼板を作製した。表９にスポット溶接ナ
ゲット形成結果を示す。
【００３１】
【表９】
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、二枚の鋼板を重ね
て測定した通電抵抗値を１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下
に制御したアルミ系めっき鋼板を用いることで安定した
スポット溶接ナゲットを得ることが出来、燃料タンク素
材に最適なアルミ系めっき鋼板を得ることが出来る。
て測定した通電抵抗値を１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下
に制御したアルミ系めっき鋼板を用いることで安定した
スポット溶接ナゲットを得ることが出来、燃料タンク素
材に最適なアルミ系めっき鋼板を得ることが出来る。
【図１】ナゲットモデルを示す図である。
【図２】通電抵抗値測定装置を示す図である。
【図３】通電抵抗値と溶接ナゲット形状の関係を示す図
である。
である。
１ めっき鋼板 ２ 鋼板 ３ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 103:04 Ｂ２３Ｋ 103:04 (72)発明者 崎山 達也 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K026 AA02 AA09 AA13 BA06 BB10 CA16 CA19 CA21 CA41 DA02 EA06 EA08 4K044 AA02 AB02 BA10 BA15 BB03 BC08 CA11 CA16 CA53
Claims (2)
- 【請求項１】 片面当たりのめっき付着量が５０ｇ／ｍ
2 以下のアルミ系めっき鋼板上に、クロム化合物と水分
散性シリカを主成分とする化成処理皮膜を施され、該処
理鋼板同士を二枚重ねて通電抵抗値を測定した時、その
抵抗値が１０ｍΩ以上、１００ｍΩ以下であることを特
徴とするスポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板。 - 【請求項２】 請求項１で言うアルミ系めっき鋼板のめ
っき層組成が、質量％で、Ｓｉ：３〜１５％、Ｍｇ：
０．１〜１５％、Ｚｎ：０．１〜５０％の１または２種
以上を含有し、残分がアルミ及び不可避的不純物および
／または付随的成分であることを特徴とするスポット溶
接性に優れたアルミ系めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128775A JP2002371378A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-26 | スポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111853 | 2001-04-10 | ||
| JP2001-111853 | 2001-04-10 | ||
| JP2001128775A JP2002371378A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-26 | スポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002371378A true JP2002371378A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=26613385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001128775A Withdrawn JP2002371378A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-26 | スポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002371378A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104204257A (zh) * | 2012-03-28 | 2014-12-10 | 新日铁住金株式会社 | 热锻压用拼焊板和热锻压构件以及它们的制造方法 |
-
2001
- 2001-04-26 JP JP2001128775A patent/JP2002371378A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104204257A (zh) * | 2012-03-28 | 2014-12-10 | 新日铁住金株式会社 | 热锻压用拼焊板和热锻压构件以及它们的制造方法 |
| US9901969B2 (en) | 2012-03-28 | 2018-02-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Tailored blank for hot stamping, hot stamped member, and methods for manufacturing same |
| US10807138B2 (en) | 2012-03-28 | 2020-10-20 | Nippon Steel Corporation | Tailored blank for hot stamping, hot stamped member, and methods for manufacturing same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4424907B2 (ja) | Ｓｎ系、Ａｌ系めっき鋼板用６価クロムフリー表面処理薬剤および表面処理鋼板 | |
| JP5258253B2 (ja) | 塩害耐食性および溶接部信頼性に優れた自動車用燃料タンク用および自動車燃料パイプ用表面処理ステンレス鋼板および拡管加工性に優れた自動車給油管用表面処理ステンレス鋼溶接管 | |
| JP2001341228A (ja) | 高耐食性燃料タンク用鋼板 | |
| KR100453387B1 (ko) | 저항 용접성, 내식성, 프레스 성형성이 뛰어난 자동차 연료용기용 방청 강판 | |
| JP2008254053A (ja) | 錫系めっき鋼板のスポット溶接方法 | |
| JP4151228B2 (ja) | 高耐食性燃料タンク用鋼板 | |
| JP3133231B2 (ja) | 加工性・耐食性・溶接性に優れた燃料タンク用防錆鋼板 | |
| JP7394921B2 (ja) | 被覆鋼板の製造方法 | |
| JP2014031549A (ja) | 燃料タンク用鋼板 | |
| JP4469030B2 (ja) | 耐食性に優れた自動車燃料タンク用アルミめっき鋼板 | |
| JP2002241916A (ja) | 耐食性、加工性および溶接性に優れためっき鋼板とその製造方法 | |
| JP2002371378A (ja) | スポット溶接性に優れたアルミ系めっき鋼板 | |
| JP4299591B2 (ja) | 接合特性に優れた溶融Ｓｎ−Ｚｎ系めっき鋼板 | |
| JP3283826B2 (ja) | 耐食性に優れた自動車用燃料容器 | |
| JP3859941B2 (ja) | 耐食性に優れた自動車用燃料タンク | |
| JP6354915B1 (ja) | 自動二輪車燃料タンク用鋼板および燃料タンク部材 | |
| JP3897487B2 (ja) | Ｃｒを使用しないＳｎ系、Ａｌ系表面処理鋼板及び後処理用薬剤 | |
| JPH0533314B2 (ja) | ||
| JP3002445B1 (ja) | 接合特性に優れた自動車燃料タンク用溶融Ｓｎ系めっき鋼板 | |
| JP5835268B2 (ja) | トラック・バス燃料タンク用めっき鋼板及び燃料タンク | |
| JP3333423B2 (ja) | 樹脂被覆アルミ系めっき鋼板製燃料タンクのシーム溶接方法 | |
| JPH10183368A (ja) | 溶接性及び耐食性に優れた燃料タンク用防錆鋼板 | |
| JP2000204463A (ja) | 溶接性、耐食性および耐久性に優れる燃料タンク用防錆鋼板 | |
| JP2002105615A (ja) | 溶融Ｓｎ−Ｍｇ系めっき鋼板 | |
| JP2933911B1 (ja) | 抵抗溶接性に優れた燃料タンク用表面処理鋼板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080701 |