JP2017006946A - 金属部材の溶接方法および溶接構造 - Google Patents

金属部材の溶接方法および溶接構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2017006946A
JP2017006946A JP2015124528A JP2015124528A JP2017006946A JP 2017006946 A JP2017006946 A JP 2017006946A JP 2015124528 A JP2015124528 A JP 2015124528A JP 2015124528 A JP2015124528 A JP 2015124528A JP 2017006946 A JP2017006946 A JP 2017006946A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
metal member
flange
arc
metal
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.)
Granted
Application number
JP2015124528A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6617443B2 (ja
Inventor
正顕 田中
Masaaki Tanaka
正顕 田中
貴史 小川
Takashi Ogawa
貴史 小川
正信 石井
Masanobu Ishii
正信 石井
吉田 佳史
Yoshifumi Yoshida
佳史 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Iwatani International Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Iwatani International Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp, Iwatani International Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2015124528A priority Critical patent/JP6617443B2/ja
Priority to US15/180,224 priority patent/US20160368074A1/en
Priority to DE102016007280.6A priority patent/DE102016007280A1/de
Priority to CN201610428819.7A priority patent/CN106256471A/zh
Publication of JP2017006946A publication Critical patent/JP2017006946A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6617443B2 publication Critical patent/JP6617443B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/23Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

【課題】アーク溶接時に発生する亜鉛ガスが心線と母材(鋼板)との溶融金属内に留まることを抑制し、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる金属部材の溶接方法および溶接構造の提供を目的とする。【解決手段】第1および第2の各金属部材11,12を、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部13,14同士が接触するフランジ重合部15を形成する第1の工程と、フランジ重合部15の端部からアーク溶接を開始する第2の工程と、アーク溶接による心線と母材の溶融金属19が少なくともフランジ重合部15の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるまで溶接を行なう第3の工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図2

Description

この発明は、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とをアーク溶接する金属部材の溶接方法および溶接構造に関する。
一般に、サスペンションクロスメンバ、ロアアーム、アッパアーム、ダンパ等の車両部品やエアコンケース等の家電製品、または建材には、鋼板の表面に防錆目的で亜鉛メッキが施された亜鉛メッキ鋼板を用いることがある。
亜鉛メッキ鋼板製の2部材をアーク溶接により接合して用いる場合、アーク熱により、鋼板表面に付着している亜鉛が、鋼板が溶融する以前に蒸発する。つまり鉄の融点1539±3℃に対して亜鉛の沸点が906℃と低いので、亜鉛が鋼板溶融以前に蒸発し、亜鉛ガスがワイヤ等の心線と母材(鋼材)との溶融金属の中に入り、ブローホール(blow hole)およびピット(JIS Z 3001−4 溶接用語、第4部:溶接不完全部)が発生する。
ブローホールおよびピットが発生した場合には、溶接欠陥により2部材の溶接強度、剛性が低下するので、外力の付勢時における信頼性が懸念され、特に2部材を用いて閉断面構造体を形成する場合には、この問題が顕著となる。
ブローホールおよびピットの発生を抑制するために、特殊なワイヤや特別なアーク溶接機を用いることも考えられるが、特殊なワイヤや特別な溶接機を用いることなく、ブローホールおよびピットの発生を抑制することが要請されている。
ところで、特許文献1には、図4に示すように、2部材81,82を組合せて閉断面構造体83(電池容器)を形成する場合、一方の部材81に形成されたフランジ部81aと、他方の部材82に形成されたフランジ部82aとを接触させて、これら各フランジ部81a,82aの外端面をマイクロアーク溶接するものが開示されている。
この特許文献1に開示された従来構造においては、2つのフランジ部81a,82aを重合させた先端部から単にアーク溶接を行なうものであり、閉断面84内を密閉状態にすることができる。この特許文献1には2部材81,82の材質については開示されていないが、これら2部材81,82に亜鉛メッキ鋼板を用いた場合には、アーク溶接時に発生する亜鉛ガスが溶融金属内に留まることから、溶接時におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができない、という問題点があった。
また、特許文献2には、図5に示すように、ステンレス製の天板パネル91と、ステンレス製の胴パネル92とを組合せて食洗機ケース93を形成する場合、天板パネル91から下方に向けて一体に折曲げ形成されたフランジ部91aと、胴パネル92の頂部から下方に向けて一体に折曲げ形成されたフランジ部92aとを設け、これら両フランジ部91a,92aを接触させて、これらの各フランジ部91a,92aの重合部先端をアルゴンアーク溶接(イナートガスアーク溶接とも云い、不活性ガス中でアークを発生させる溶接方法)して、溶接部94を形成するものが開示されている。
この特許文献2において、天板パネル91および胴パネル92の材料をステンレスから亜鉛メッキ鋼板に代えた場合には、上述同様に、アーク溶接時に発生する亜鉛ガスが溶融金属内に留まることから、溶接部94におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができない、という問題点があった。
また、上記特許文献2に開示された従来のものは、所謂ヘリ溶接(edge weld、板を曲げてフランジ状にして、その端面を溶接するもの)であって、本発明の技術思想を示唆するものではない。
特表2007−506241号公報 特許第4011901号公報
そこで、この発明は、アーク溶接時に発生する亜鉛ガスが心線と母材(鋼板)との溶融金属内に留まることを抑制し、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる金属部材の溶接方法および溶接構造の提供を目的とする。
この発明による金属部材の溶接方法は、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とをアーク溶接する金属部材の溶接方法であって、上記第1および第2の各金属部材を、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部同士が接触するフランジ重合部を形成する第1の工程と、上記フランジ重合部の端部からアーク溶接を開始する第2の工程と、アーク溶接による心線と母材の溶融金属が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるまで溶接を行なう第3の工程と、を備えたものである。
上記構成によれば、第1の工程で、第1および第2の各金属部材を、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部同士が接触するフランジ重合部を形成し、次の第2の工程で、フランジ重合部の端部(先端部)からアーク溶接を開始し、次の第3の工程で、アーク溶接による心線と母材の溶融金属が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるまで溶接を行なう。
このように、溶接時に発生する亜鉛ガスを、アーク発生方向とは反対の側から放出するので、亜鉛ガスが心線と母材(鋼板)との溶融金属内に留まることを抑制し、特殊なワイヤや特別な溶接機を用いることなく、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる。
この発明による金属部材の溶接構造は、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とがアーク溶接された金属部材の溶接構造であって、上記第1および第2の各金属部材は、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部同士が接触するフランジ重合部が形成され、上記フランジ重合部はその端部からアーク溶接され、上記フランジ重合部の長さは、溶接後に心線と母材の溶融金属が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるよう設定されたものである。
上記構成によれば、溶接後に心線と母材との溶融金属が少なくともフランジ重合部の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるよう、フランジ重合部の長さを設定したので、溶接時に発生する亜鉛ガスを、アーク発生方向とは反対の側から放出することができ、これにより、亜鉛ガスが心線と母材(鋼板)との溶融金属内に留まることを抑制して、特殊なワイヤや特別な溶接機を用いることなく、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる。
この発明の一実施態様においては、上記フランジ重合部は、アーク溶接後にその幅が6.0〜13.0mmとなるものである。
上述のフランジ重合部のアーク溶接後の幅は、余盛部(reinforcement of weld、母材表面より盛り上がった溶接金属の部分)の幅に相当する。
上記構成によれば、上記幅を6.0〜13.0mmと成したので、溶接時に発生する亜鉛ガスをより一層良好に放出することができて、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生をさらに確実に抑制することができる。
この発明の一実施態様においては、上記フランジ重合部は、アーク溶接後にその高さが1.0〜3.0mmとなるものである。
上述のフランジ重合部のアーク溶接後の高さは、余盛部の高さに相当する。
上記構成によれば、上記高さを1.0〜3.0mmと成したので、溶接時に発生する亜鉛ガスをより一層良好に放出することができて、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生をさらに確実に抑制することができるうえ、上記高さが1.0〜3.0mmで、金属部材からの突出量が僅少であるから、この金属部材の溶接構造を車両部品等に採用した時、その周辺に他部品が存在していても、該他部品との干渉回避スペースは最小限でよく、レイアウト性の向上を図ることもできる。
この発明の一実施態様においては、上記各金属部材の板厚は、0.5〜2.6mmに設定されたものである。
上記構成によれば、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生を抑制する適切なアーク溶接を行なうことができる。すなわち、板厚が0.5mm未満の場合には、母材が溶け落ちて、アーク溶接が不可となり、逆に、板厚が2.6mmを超過する場合には、入熱量が過多となり、電力消費が過大となるので、上記板厚を、0.5〜2.6mmの範囲とするものである。
この発明による金属部材の溶接構造は、また、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とがアーク溶接された金属部材の溶接構造であって、上記第1および第2の各金属部材は、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部同士が接触するフランジ重合部が形成され、上記フランジ重合部はその端部からアーク溶接され、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるよう溶接溶込み部が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達して形成されたものである。
上記構成によれば、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるように上記溶接溶込み部(penetration)が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達しているので、溶接時に発生する亜鉛ガスを放出することができ、これにより、溶接溶込み部を含む溶融金属内に亜鉛ガスが留まることを抑制して、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる。
この発明によれば、アーク溶接時に発生する亜鉛ガスが心線と母材(鋼板)との溶融金属内に留まることを抑制し、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる効果がある。
本発明の金属部材の溶接方法および溶接構造のアーク溶接前の状態を示す断面図 (a)は図1の一部分を示す断面図、(b)はアーク溶接初期の状態を示す断面図、(c)はアーク溶接中期の状態を示す断面図、(d)はアーク溶接完了時の状態を示す断面図 図2の(d)の要部拡大断面図 従来の溶接構造を示す断面図 従来の溶接構造の他の例を示す断面図
アーク溶接時に発生する亜鉛ガスが心線と母材(鋼板)との溶融金属内に留まることを抑制し、溶接部におけるブローホールおよびピットの発生を抑制するという目的を、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とをアーク溶接する金属部材の溶接方法において、上記第1および第2の各金属部材を、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部同士が接触するフランジ重合部を形成する第1の工程と、上記フランジ重合部の端部からアーク溶接を開始する第2の工程と、アーク溶接による心線と母材の溶融金属が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるまで溶接を行なう第3の工程と、を備える、という構成にて実現した。
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は金属部材の溶接方法および溶接構造を示し、図1はそのアーク溶接前の状態を示す断面図、図2の(a)は図1の一部分を示す断面図、図2の(b)はアーク溶接初期の状態を示す断面図、図2の(c)はアーク溶接中期の状態を示す断面図、図2の(d)はアーク溶接完了時の状態を示す断面図、図3は図2の(d)の要部拡大断面図である。
図1において、第1金属部材11と、第2金属部材12とを設けている。これらの各金属部材11,12は、防錆目的で鋼板(詳しくは軟鋼板)の表面に亜鉛メッキが施された亜鉛メッキ鋼板であり、その板厚t1,t2は、ともに0.5〜2.6mmに設定されている。
第1金属部材11は、上辺部11aと、側辺部11bと、下辺部11cとを一体形成したコの字状に形成されており、第2金属部材12は、上辺部12aと、側辺部12bと、下辺部12cとを一体形成した逆向きコの字状に形成されている。
第1金属部材11と第2金属部材12の隣接部、すなわち各上辺部11a,12aの反側辺部側の端部と、各下辺部11c,12cの反側辺部側の端部とを、アール形状部11d,12d(曲率形状部)を介して同一方向である外方に折曲げてフランジ部13,14を一体形成すると共に、各金属部材11,12のフランジ部13,14同士を接触させてフランジ重合部15を形成している(第1の工程)。
ここで、上述の各フランジ部13,14はそれぞれ平面部16を有しているので、フランジ部13,14同士の接触構造は、単なる接触ではなく、面接触となる。
また、上述の第1金属部材11と第2金属部材12とを、そのフランジ部13,14同士を面接触させてフランジ重合部15を形成すると、両金属部材11,12により閉断面17が形成されると共に、対向する一対のアール形状部11d,12dにより、該閉断面17と連続する三角形状の空間部18,18が形成される。
図1および図2の(a)に示すように、両金属部材11,12をセットした後に、図2の(a)(b)に示すようにフランジ重合部15の外端部からアーク溶接を開始する(第2の工程)。
この場合、母材である亜鉛メッキ鋼板と心線(溶加材)であるワイヤ(図示せず)との間に、図2の(b)に示す矢印a方向(アーク発生方向)からアークを発生させ、連続的に一様なアークを接続しながらワイヤを動かして溶接を行なう。詳しくは、母材を一方の電極とし、心線を他方の電極として、アークを発生させ、アーク熱によりフランジ重合部15および心線を溶融して溶接するものである。
図2の(b)(c)(d)に示すように、この実施例の金属部材の溶接方法はフランジ部13,14を順次溶かしながら行なうもので、この際、亜鉛メッキ鋼板の亜鉛の沸点は906℃であり、母材である鋼板の融点は1539±3℃であって、亜鉛の沸点が低いため、母材が溶融する前に亜鉛が蒸発して、亜鉛ガスが発生する。
そこで、図2の(c)(d)に示すように、アーク溶接による心線としてのワイヤと、母材である亜鉛メッキ鋼板(各フランジ部13,14参照)との溶融金属19が少なくともフランジ重合部15の反対側の面(閉断面17側の面)まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガス(図2の矢印b参照)がアーク発生方向(図2の矢印a参照)とは反対の側から放出されるまで溶接を行なうものである(第3の工程)。
ここで、図2の(b)(c)に示すアーク溶接初期からアーク溶接中期にかけては、上述の対向するアール形状部11d,12dにより三角形状の空間部18が形成されているので、亜鉛ガスの放出を助長することができる。
上述の融解金属19はその凝固後に、図2の(d)および図3に示すように、溶接溶込み部20Pと余盛部20Rとを含む溶接部20となり、第1金属部材11と第2金属部材12とが確実に接合固定される。
図2では図1の図示上側のフランジ重合部15のアーク溶接についてのみ説明したが、図1の図示下側のフランジ重合部15についても同様にアーク溶接されて、閉断面構造体21(図1参照)が形成される。なお、当然のことながら、上述の溶接部20は閉断面構造体21の長手方向に沿って連続して形成される。
図2の(a)に示すように、フランジ重合部15の長さLは、溶接後に心線としてのワイヤと母材との溶融金属19が、少なくともフランジ重合部15の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向(矢印a方向)とは反対の側から放出されるように設定したものである(図2の(d)参照)。これにより、亜鉛ガスが溶融金属19内に留まることを抑制して、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生を抑制するよう構成したものである。
また、図3に示すように、フランジ重合部15のアーク溶接後の幅W、詳しくは、余盛部20R(母材表面より盛り上がった溶融金属の部分)の幅Wは、6.0〜13.0mmとなるように形成されており、これにより、溶接時に発生する亜鉛ガスをより一層良好に放出して、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生をさらに確実に抑制すべく構成している。
さらに、図3に示すように、フランジ重合部15のアーク溶接後の高さH、詳しくは、余盛部20Rの高さHは、1.0〜3.0mmとなるように形成されており、これにより、溶接時に発生する亜鉛ガスをより一層良好に放出して、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生をさらに確実に抑制すべく構成したものである。
このように、上記実施例の金属部材の溶接方法は、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材11と、該第1金属部材11に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材12とをアーク溶接する金属部材の溶接方法であって、上記第1および第2の各金属部材11,12を、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部13,14同士が接触するフランジ重合部15を形成する第1の工程(図2の(a)参照)と、上記フランジ重合部15の端部(外端部参照)からアーク溶接を開始する第2の工程(図2の(a)(b)参照)と、アーク溶接による心線と母材(金属部材11,12参照)の溶融金属19が少なくとも上記フランジ重合部15の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向(図2の矢印a方向参照)とは反対の側から放出されるまで溶接を行なう第3の工程(図2の(c)(d)参照)と、を備えたものである(図2参照)。
この構成によれば、第1の工程で、第1および第2の各金属部材11,12を、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部13,14同士が接触するフランジ重合部15を形成し、次の第2の工程で、フランジ重合部15の端部からアーク溶接を開始し、次の第3の工程で、アーク溶接による心線と母材の溶融金属19が少なくとも上記フランジ重合部15の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向(矢印a方向)とは反対の側から放出されるまで溶接を行なう。
このように、溶接時に発生する亜鉛ガスを、アーク発生方向とは反対の側から放出するので、亜鉛ガスが心線と母材(鋼板)との溶融金属19内に留まることを抑制し、特殊なワイヤや特別な溶接機を用いることなく、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる。
また、上記実施例の金属部材の溶接構造は、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材11と、該第1金属部材11に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材12とがアーク溶接された金属部材の溶接構造であって、上記第1および第2の各金属部材11,12は、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部13,14同士が接触するフランジ重合部15が形成され、上記フランジ重合部15はその端部(外端部参照)からアーク溶接され、上記フランジ重合部15の長さLは、溶接後に心線と母材の溶融金属19が少なくとも上記フランジ重合部15の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向(矢印a方向参照)とは反対の側から放出されるよう設定されたものである(図2参照)。
この構成によれば、溶接後に心線と母材との溶融金属19が少なくともフランジ重合部15の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるよう、フランジ重合部15の長さを設定したので、溶接時に発生する亜鉛ガスを、アーク発生方向とは反対の側から放出することができ、これにより、亜鉛ガスが心線と母材(鋼板)との溶融金属19内に留まることを抑制して、特殊なワイヤや特別な溶接機を用いることなく、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる。
さらに、この発明の一実施形態においては、上記フランジ重合部15は、アーク溶接後にその幅Wが6.0〜13.0mmとなるものである(図3参照)。
上述のフランジ重合部15のアーク溶接後の幅Wは、余盛部20R(reinforcement of weld、母材表面より盛り上がった溶接金属の部分)の幅を意味する。
この構成によれば、上記幅Wを6.0〜13.0mmと成したので、溶接時に発生する亜鉛ガスをより一層良好に放出することができて、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生をさらに確実に抑制することができる。
さらにまた、この発明の一実施形態においては、上記フランジ重合部15は、アーク溶接後にその高さHが1.0〜3.0mmとなるものである(図3参照)。
上述のフランジ重合部15のアーク溶接後の高さHは、余盛部20Rの高さを意味する。
この構成によれば、上記高さHを1.0〜3.0mmと成したので、溶接時に発生する亜鉛ガスをより一層良好に放出することができて、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生をさらに確実に抑制することができるうえ、上記高さHが1.0〜3.0mmで、金属部材11,12からの突出量が僅少であるから、この金属部材の溶接構造を車両部品等に採用した時、その周辺に他部品が存在していても、該他部品との干渉回避スペースは最小限でよく、レイアウト性の向上を図ることもできる。
加えて、この発明の一実施形態においては、上記各金属部材11,12の板厚t1,t2は、ともに0.5〜2.6mmに設定されたものである(図1,図3参照)。
この構成によれば、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生を抑制する適切なアーク溶接を行なうことができる。すなわち、板厚が0.5mm未満の場合には、母材が溶け落ちて、アーク溶接が不可となり、逆に、板厚が2.6mmを超過する場合には、入熱量が過多となり、電力消費が過大となるので、上記板厚t1,t2を、ともに0.5〜2.6mmの範囲とするものである。
上記実施例の金属部材の溶接構造は、また、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材11と、該第1金属部材11に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材12とがアーク溶接された金属部材の溶接構造であって、上記第1および第2の各金属部材11,12は、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部13,14同士が接触するフランジ重合部15が形成され、上記フランジ重合部15はその端部(外端部参照)からアーク溶接され、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向(図2の矢印a方向参照)とは反対の側から放出されるよう溶接溶込み部20Pが少なくとも上記フランジ重合部15の反対側の面まで達して形成されたものである(図2,図3参照)。
この構成によれば、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるように上記溶接溶込み部(penetration)20Pが少なくとも上記フランジ重合部15の反対側の面まで達しているので、溶接時に発生する亜鉛ガスを放出することができ、これにより、溶接溶込み部20Pを含む溶融金属19内に亜鉛ガスが留まることを抑制して、溶接部20におけるブローホールおよびピットの発生を抑制することができる。
なお、上記実施例においては、図1で示したように、左右2分割構造かつ左右略対称構造の閉断面構造体21を例示したが、これは左右2分割構造かつ左右非対称のものであってもよく、上下2分割構造かつ上下略対称構造、または、上下2分割構造かつ上下非対称のものであってもよい。
また、本発明は閉断面構造体に限定されるものではなく、サスペンションクロスメンバ、ロアアーム、アッパアーム、ダンパその他の車両部品やエアコンケースなどの家電製品、または建材一般に広く適用することができる。
さらに、上記フランジ部は金属部材の長手方向に沿って直線状または略直線状に延びるものであってもよく、パイプ形状の金属部材や椀形状の金属部材の端部から外方かつ環状に延びるフランジ部であってもよい。
以上説明したように、本発明は、亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とをアーク溶接する金属部材の溶接方法および溶接構造について有用である。
11…第1金属部材
12…第2金属部材
13,14…フランジ部
15…フランジ重合部
19…溶融金属
20P…溶接溶込み部

Claims (6)

  1. 亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とをアーク溶接する金属部材の溶接方法であって、
    上記第1および第2の各金属部材を、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部同士が接触するフランジ重合部を形成する第1の工程と、
    上記フランジ重合部の端部からアーク溶接を開始する第2の工程と、
    アーク溶接による心線と母材の溶融金属が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるまで溶接を行なう第3の工程と、を備えたことを特徴とする
    金属部材の溶接方法。
  2. 亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とがアーク溶接された金属部材の溶接構造であって、
    上記第1および第2の各金属部材は、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部同士が接触するフランジ重合部が形成され、
    上記フランジ重合部はその端部からアーク溶接され、
    上記フランジ重合部の長さは、溶接後に心線と母材の溶融金属が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達し、溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるよう設定されたことを特徴とする
    金属部材の溶接構造。
  3. 上記フランジ重合部は、アーク溶接後にその幅が6.0〜13.0mmとなる
    請求項2記載の金属部材の溶接構造。
  4. 上記フランジ重合部は、アーク溶接後にその高さが1.0〜3.0mmとなる
    請求項2または3に記載の金属部材の溶接構造。
  5. 上記各金属部材の板厚は、0.5〜2.6mmに設定された
    請求項2〜4の何れか一項に記載の金属部材の溶接構造。
  6. 亜鉛メッキ鋼板製の第1金属部材と、該第1金属部材に隣接する亜鉛メッキ鋼板製の第2金属部材とがアーク溶接された金属部材の溶接構造であって、
    上記第1および第2の各金属部材は、それぞれ隣接部で同一方向に折曲げてフランジ部同士が接触するフランジ重合部が形成され、
    上記フランジ重合部はその端部からアーク溶接され、
    溶接時に発生する亜鉛ガスがアーク発生方向とは反対の側から放出されるよう溶接溶込み部が少なくとも上記フランジ重合部の反対側の面まで達して形成された
    金属部材の溶接構造。
JP2015124528A 2015-06-22 2015-06-22 金属部材の溶接方法 Active JP6617443B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015124528A JP6617443B2 (ja) 2015-06-22 2015-06-22 金属部材の溶接方法
US15/180,224 US20160368074A1 (en) 2015-06-22 2016-06-13 Welding method and welding structure of metal members
DE102016007280.6A DE102016007280A1 (de) 2015-06-22 2016-06-15 Schweißverfahren und Schweißstruktur von Metallelementen
CN201610428819.7A CN106256471A (zh) 2015-06-22 2016-06-16 金属部件的焊接方法及焊接构造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015124528A JP6617443B2 (ja) 2015-06-22 2015-06-22 金属部材の溶接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017006946A true JP2017006946A (ja) 2017-01-12
JP6617443B2 JP6617443B2 (ja) 2019-12-11

Family

ID=57466626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015124528A Active JP6617443B2 (ja) 2015-06-22 2015-06-22 金属部材の溶接方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160368074A1 (ja)
JP (1) JP6617443B2 (ja)
CN (1) CN106256471A (ja)
DE (1) DE102016007280A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7267770B2 (ja) * 2019-02-25 2023-05-02 株式会社神戸製鋼所 めっき鋼板の接合方法及び接合構造体

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57102779U (ja) * 1980-12-15 1982-06-24
JPH06269933A (ja) * 1993-03-19 1994-09-27 Hisaka Works Ltd 薄板縁溶接方法
JP2002239735A (ja) * 2001-02-20 2002-08-28 Hitachi Via Mechanics Ltd 表面処理鋼板の溶接方法
JP2004261871A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Dana Corp 亜鉛めっき鋼板をレーザ溶接するための接合設計
JP2007098459A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Nippon Steel Corp 亜鉛系めっき鋼板の高速ガスシールドアーク溶接方法
JP2010253545A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Honda Motor Co Ltd 車両フレーム部材の溶接方法および車両フレーム部材

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2063671A (en) * 1935-11-15 1936-12-08 P H Murphy Co Process and product of welding galvanized iron sheets
JP2957304B2 (ja) * 1991-04-20 1999-10-04 アラコ株式会社 亜鉛メッキ鋼板の溶接方法
US6525293B2 (en) * 2000-09-07 2003-02-25 Inocon Technologie Ges.M.B.H. Method for closing and/or joining a connecting joint or joining seam between two pieces of galvanized sheet metal
JP4011901B2 (ja) 2001-12-05 2007-11-21 ホシザキ電機株式会社 食器洗浄機のパネル接合構造
US6932879B2 (en) * 2002-08-13 2005-08-23 Edison Welding Institute Method of weldbonding
KR100631057B1 (ko) 2003-09-19 2006-10-04 한국 파워셀 주식회사 리튬이온 이차전지
JP2005262226A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Mitsubishi Electric Corp 亜鉛メッキ鋼板のレーザ溶接方法
CN1984741A (zh) * 2004-06-01 2007-06-20 焊接技术有限公司 用于硬钎焊的方法和设备
JP4006009B2 (ja) * 2005-03-28 2007-11-14 大陽日酸株式会社 亜鉛めっき鋼板のmag溶接用シールドガスおよびこのシールドガスを使用した溶接方法
FR2938781B1 (fr) * 2008-11-27 2012-06-01 Renault Sas Procede de fabrication d'un corps creux en tole zinguee pour un vehicule automobile
CN101695790B (zh) * 2009-10-26 2013-09-04 深圳市大族激光科技股份有限公司 一种激光焊接方法
DE102012104362B4 (de) * 2012-02-20 2014-07-24 Scansonic Mi Gmbh Verfahren zum Steppnahtschweißen einer stirnseitigen Flanschverbindung
CN103252556A (zh) * 2013-04-25 2013-08-21 吴江市云通钢桶机械厂 一种用热镀锌钢板直接焊接不损坏热镀锌层的缝焊方法
JP6167293B2 (ja) * 2013-05-24 2017-07-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57102779U (ja) * 1980-12-15 1982-06-24
JPH06269933A (ja) * 1993-03-19 1994-09-27 Hisaka Works Ltd 薄板縁溶接方法
JP2002239735A (ja) * 2001-02-20 2002-08-28 Hitachi Via Mechanics Ltd 表面処理鋼板の溶接方法
JP2004261871A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Dana Corp 亜鉛めっき鋼板をレーザ溶接するための接合設計
JP2007098459A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Nippon Steel Corp 亜鉛系めっき鋼板の高速ガスシールドアーク溶接方法
JP2010253545A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Honda Motor Co Ltd 車両フレーム部材の溶接方法および車両フレーム部材

Also Published As

Publication number Publication date
JP6617443B2 (ja) 2019-12-11
US20160368074A1 (en) 2016-12-22
DE102016007280A1 (de) 2016-12-22
CN106256471A (zh) 2016-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11278985B2 (en) UAM transition for fusion welding of dissimilar metal parts
JP5955370B2 (ja) 金属接合体の製造方法
CN103415369B (zh) 异种金属接合方法
US20150352658A1 (en) Intruding feature in aluminum alloy workpiece to improve al-steel spot welding
JP5847209B2 (ja) 異種金属接合体及び異種金属接合体の製造方法
KR20180102539A (ko) 2개의 블랭크를 접합하기 위한 방법 및 획득되는 블랭크 및 제품
JP2010023047A (ja) 薄板のレーザー溶接方法
TWI599433B (zh) 填角焊接方法及填角焊接接頭
JP4326492B2 (ja) レーザ溶接を用いた異材の接合方法
JP6098630B2 (ja) 溶接構造体の製造方法
JP2012206156A5 (ja)
JP6719345B2 (ja) アルミニウム接合体の製造方法
JP2016030283A (ja) 金属部材およびその製造方法
JP6382593B2 (ja) 溶接方法
JP6617443B2 (ja) 金属部材の溶接方法
JP6065147B1 (ja) 重ね隅肉アーク溶接継手、プレス成形部品の接合構造
JP2010279991A (ja) 薄鋼板のレーザ重ね溶接方法
KR102394629B1 (ko) 핫스탬핑 강판의 접합방법
JP2007062538A (ja) 車両用車軸ケースの溶接構造
JP2020111207A (ja) 車両用鋼板の接合構造及び車両用鋼板の接合方法
JP4530957B2 (ja) アルミニウム構造体の製造方法
JP2016030291A (ja) 板状部材の接合方法
JP5600652B2 (ja) 異種金属接合方法
JP2011200903A (ja) 容器の溶接方法及び冷凍サイクル装置
JP2016124363A (ja) 溶接構造体およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180419

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190129

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190326

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20190508

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190508

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6617443

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150