JP2015093314A - Welding method of rust-proof steel plate - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a method for welding a rust-proof steel sheet in which a rust-proof steel sheet to be electrodeposited is welded along a predetermined weld line.
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。 Usually, the outer plate surface constituting the body of an automobile is formed by pressing and welding a steel plate into a predetermined shape. For welding in this case, carbon dioxide gas (CO 2 gas) or argon (Ar) is used. In general, arc welding using MAG (Metal Active Gas) having a ratio of CO 2 to CO 2 of 8: 2 as a shielding gas is applied.
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。 However, in the case of arc welding using CO 2 gas or MAG, slag that is an oxide is generated in the formed weld bead, and this slag is an insulator. There is a problem that the paint does not easily adhere to the top, and even if it adheres, the adhesion is weak and the paint is easily peeled off, which causes rusting on the outer plate surface of the automobile body.
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。 Therefore, as a base metal welding method that requires electrodeposition coating, in order to reduce or prevent the generation of slag by arc welding using CO 2 gas or MAG, the oxidizing component contained in the shield gas is removed, and Ar gas is used. It is conceivable to apply MIG (Metal Inert Gas) welding with 100% shielding gas. In this case, an oxide that easily emits electrons on the outer plate surface of the steel plate for the body, which is the welding base material, is used. As shown in FIG. 4, the weld bead B formed on the base material W is displaced from a predetermined weld line and greatly inconveniences.
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)。 In order to eliminate such inconvenience, conventionally, an oxide-based material, which is a 1: 1 mixture of MnO and SiO 2, is applied along the weld line to the base metal surface to induce an arc in MIG welding, It is considered to prevent meandering of beads (for example, Patent Document 1).
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。
However, in the method of
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。 Further, as a measure for preventing the occurrence of rust on the outer plate surface of an automobile body, it is generally considered that the steel plate for the body is preliminarily galvanized and the galvanized steel plate is arc-welded as described above. In both welding and MAG welding, since molten zinc (Zn) becomes a gas and is ejected from the bead B, as shown in FIG. 5, it is called a pit or a blow hole by the ejection of Zn gas to the bead B. The pores H are generated, and the quality of the bead B is deteriorated.
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。 The present invention prevents the formation of pores due to the ejection of zinc (Zn) gas in the weld bead when the rust-proof steel sheet to be electrodeposited is welded along a predetermined welding line, An object of the present invention is to reliably prevent the occurrence of rust on the surface of a rust-proof steel sheet due to the peeling of the adhered paint.
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)。 In order to achieve the above-described object, the method for welding a rust-proof steel sheet according to the present invention is a method for welding a rust-proof steel sheet in which a rust-proof steel sheet to be electrodeposited is arc-welded along a predetermined welding line. A current path in which a current flows in the weld line direction is formed in a predetermined range including the weld line of the steel plate, and 100% argon gas is used as a shielding gas, and a current is passed through the current path in a direction opposite to the welding direction. A welding bead is formed by moving the welding wire along the welding line (claim 1).
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)。 Further, an electrode through which a current flows in the weld line direction is disposed on the opposite side of the rust-proof steel plate to the weld surface, and a current is passed through the electrode in a direction opposite to the weld direction, so that the anti-corrosion steel plate is surrounded by the electrode. A welding bead may be formed by moving the welding wire along the welding line using 100% argon gas as a shielding gas while forming a magnetic field capable of containing a rust steel plate. ).
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。
According to the invention according to
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。 Therefore, when the rust-proof steel sheet to be electrodeposited is welded along a predetermined welding line, it is possible to prevent the formation of pores due to the injection of zinc gas in the weld bead as in the past, and in addition to argon By arc welding using 100% gas as the shielding gas, no slag is generated on the weld bead formed on the rust-proof steel sheet. It is possible to prevent the attached paint from being peeled off, and to reliably prevent the occurrence of rust on the rust-proof steel plate surface.
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。
Moreover, according to the invention which concerns on
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。 Therefore, when the rust-proof steel sheet to be electrodeposited is welded along a predetermined welding line, it is possible to prevent the formation of pores due to the injection of zinc gas in the weld bead as in the past, and in addition to argon By arc welding using 100% gas as the shielding gas, no slag is generated on the weld bead formed on the rust-proof steel sheet. It is possible to prevent the attached paint from being peeled off, and to reliably prevent the occurrence of rust on the rust-proof steel plate surface.
<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。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
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。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, when welding a
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。
At this time, the positive electrode 3a and the negative electrode 3b are set so that a current opposite to the welding direction X indicated by an arrow in FIGS. 1 and 2 flows in a
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。
Then, the welding bead 8 is formed by moving the
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。
In this way, when a direct current I is passed between the positive electrode 3a and the negative electrode 3b as shown in FIG. 2, a magnetic field M is formed around the
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。
As a result, before the weld bead 8 is formed on the
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。
Therefore, according to the above-described first embodiment, it becomes possible to control the movement of the arc A in MIG welding using Ar gas 100% as the
<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。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
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。
As shown in FIG. 3, when welding a
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。
As shown in FIG. 3, by passing a direct current I through the
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。
By the way, in order to enable inclusion of the rust-proof steel plates 1a and 1b in the magnetic field formed around the
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。
Therefore, according to the second embodiment described above, it becomes possible to control the movement of the arc A in MIG welding using 100% Ar gas as the shielding
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
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。
For example, in the above-described first embodiment, the positive electrode 3a and the negative electrode 3b are disposed on both side surfaces of the rust-proof steel plates 1a and 1b corresponding to both ends of the
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。
Moreover, although both above-described embodiment demonstrated the case where the
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b ... Rust-
Claims (2)
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。 In the welding method of the rust-proof steel sheet that arc-welds the rust-proof steel sheet to be electrodeposited along a predetermined welding line,
Forming a current path through which a current flows in the weld line direction in a predetermined range including the weld line of the rust-proof steel plate;
100% argon gas is used as a shielding gas, and a welding bead is formed by moving the welding wire along the welding line while flowing a current in the direction opposite to the welding direction in the current path. A method for welding rust-proof steel sheets.
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。 In the welding method of the rust-proof steel sheet that arc-welds the rust-proof steel sheet to be electrodeposited along a predetermined welding line,
An electrode through which current flows in the weld line direction is arranged on the opposite side of the weld surface of the rust-proof steel plate,
By forming a magnetic field capable of enclosing the rust-proof steel plate around the electrode by passing a current in the opposite direction to the welding direction to the electrode,
A welding method for a rust-proof steel sheet, wherein a welding bead is formed by using 100% argon gas as a shielding gas and moving the welding wire along the welding line.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN110877165A (en) * | 2019-11-24 | 2020-03-13 | 太原理工大学 | Double-heat-source combined action method for improving welding and welding seam surface layer performance |
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2013
- 2013-11-14 JP JP2013235579A patent/JP2015093314A/en active Pending
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