JPH01205083A - スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ 亜鉛めっき鋼板の溶接性を向上させる方法としては、例
えば、特開昭５５−１１０７１１３号、特開昭６０−１
３３３９４号公報のごとくめっき鋼板表面にＡ　Ｉ　２
０　ａ等の酸化物皮膜を生成せしめ、該酸化物の高融点
、高電気抵抗を利用し、溶接性を向上させるとともに電
極チップとめっき金属との接触を妨げ、チップの溶損を
防止して寿命延長をはかることが開示されている。

又特開昭５９−１０４４１３３号公報のごとく、めっき
鋼板の表面に加熱処理により、ＺｎＯ／Ｚｎ比を０．１
〜０．７０にした酸化膜を生成させ同様に溶接性等を向
上させることが開示されている。

しかしながら、このような方法においても、未だ工業規
模では満足すべき結果が得られ難く、めっき鋼板におけ
る溶接性の向上が強く要求されている。

又、いかなる鋼板においても効果のある改善方法は未だ
見出されていないのが実情であり、種々の鋼板に共通な
改善方法の開発が望まれている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はスポット溶接性に優れ、溶接による生産性を向
上せしめるめっき鋼板の製造方法を提供するものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明の特徴とするところは、最上層に亜鉛を含有しな
い層を有するめっき鋼板に、０．０２４〜２．４１（／
ｄの亜鉛めっきを施し、ついで酸と過酸化水素との混合
溶液中に０．２〜３００秒間浸漬し、該亜鉛層の一部も
しくは全部を酸化させ、０．０３〜３．０ｇ／ｒｒｒの
亜鉛酸化物を形成せしめることを特徴とするスポット溶
接性に優れためっき鋼板の製造方法にある。

本発明の対象とするめっき鋼板は、最上層に亜鉛を含有
しない層を有するめっき鋼板であり、例えば、ニッケル
ー燐合金、鉄−燐合金、クロム、コバルト−燐、ニッケ
ルー錫、あるいはこれらのめっき層中にアルミナ（Ａｇ
２０３）、シリカ（Ｓ　ｉＯ２）等が分散されているも
の等を最上層として有するめっき鋼板である。ただし、
不純物としての亜鉛を含んでいてもかまわない。

下層としては、亜鉛を含め、いかなる金属のめっき層を
有していてもよく、又下層がなくてもよい。又、多層め
っき鋼板も本発明の対象に含める。

本発明では、該鋼板の上層に付着ｍ　Ｏ，０２４〜２．
４ｇ／ｒｒｒの亜鉛層をめっきし、しかる後に、該鋼板
を酸と過酸化水素との混合溶液に０．２〜３００秒間浸
漬し、該亜鉛層を酸化亜鉛に変える。

この理由は以下のごとくである。

めっき鋼板をスポット溶接により接合しようとすると、
溶接時の発熱によりめっき層が溶融状態となり、チップ
組成の銅とめっき金属とが選択的に反応し、硬く脆い合
金層を形成して、チップが損耗し、電極チップの寿命を
短命にすることになる。

しかしながら、電極チップとめっき層との間に亜鉛の酸
化物層が存在すると、この層は、銅−めっき金属の選択
的合金化を防止する作用があり、電極チップの損耗を遅
延させる。

この理由は、該上層によりチップとめっき金属との接触
が断たれ、合金層の生成による溶損を防止するとともに
、さらに溶融状態のめっき金属が鋼板の鉄と合金化され
、主として鉄を含有する合金となり、これが電極チップ
の先端に付着し、堆積してチップの保護金属膜となり、
溶接を継続しても保護金属膜の厚み、形状には大きな変
化がなく、常時良好な溶接ができ、かつチップの損傷も
防止できるためと考えられる。

以上のごとく、スポット溶接性を改善するには亜鉛の酸
化物層を鋼板表面に形成せしめればよい。

めっき層中に亜鉛を多量に含む場合はこの層を酸化させ
ればよいが、最上層中に亜鉛を含有しない場合は、単な
るめっき層の酸化では亜鉛の酸化物を形成することはで
きず、めっき層の酸化という方法はかならずしもすべて
の鋼板に共通であるとはいえなかった。

そこで、本発明法ではあらゆるめっき鋼板に共通な方法
として、最上層に微量の亜鉛めっきを施し、これを酸化
させる方法を見出した。

すなわち、種々のめっき鋼板の最上層に０．０２４〜２
．４　Ｋ／ｒＴ１１′の亜鉛めっきを施し、ツイテ該亜
鉛めっき層を酸と過酸化水素との混合溶液中で酸化させ
る方法である。

スポット溶接性の改善効果を保つためには、酸化物層の
量は０．０３ｇ／ｒｒｒ以上必要である。付着量が０．
０３ｇ／ｒｒｒ未満であると銅とめっき金属との選択的
合金化を防止する作用がなくなる。

このため、該付着量を得るための亜鉛めっきの量として
は、付着した亜鉛の全量が酸化物に変わり重量が１．２
４倍に増加するとして、０．０２４ｇ／ｒｒｆが下限と
なる。

又、該酸化物層が３．０ｇ／ｄを超えると化成処理性が
劣化するので、亜鉛の最大量は２．４ｇ／ｍ２まで許容
されるのでこの量を上限とする。

該酸化物の組成はＺｎＯを主体とするが、酸素との結合
比が変わっていても、又亜鉛の水酸化物を含んでいても
、かつＡ、１２等の不純物を含んでいてもかまわない。

該酸化物の生成方法としては、酸と過酸化水素の混合溶
液中に鋼板を浸漬する。酸と過酸化水素との共存により
めっきされた亜鉛層が容易に酸化されて、亜鉛の酸化物
もしくは水酸化物となる。

この水酸化物は容易に脱水して酸化物となるが一部残存
していてもかまわない。

このとき、酸の種類はなんでも良いが、好ましくは塩酸
ないしは蓚酸がよい。この理由は明らかではないが、塩
酸および蓚酸の場合容品に亜鉛の酸化物を生成する。

浸漬時間は、０．２秒未満では短すぎて０．０３ｇ／ゴ
の酸化物層が得られないためこれを下限とし、３００秒
以上では下層めっき層の溶解が始まるのでこ・れを上限
とする。

［実　施　例］ 本発明の実施例を比較例とともに第１表に挙げる。

第１表に示すごとく、本発明法によれば、電極チップの
寿命が比較例に比して格段に向上していることがわかる
。

注１：鋼板はいずれも０．８＋＋＋＋ｓの普通鋼。

注２＝亜鉛めっきは、Ｚ　ｎ　Ｓ　Ｏ４７Ｈ２０；２５
０ｇ／Ω、４０℃、電流密度１００Ａ／ｃｂｎ２の条件
て施した。

注３＝溶接条件は下記による。

■）加圧力　：　２５０ｋｇ　　２）初期加圧時間：　
４０１１ｚ３）通電時間：　１２Ｈｚ　　４）保持時間
　：５１１ｚ５）溶接電流：　１１ｋＡ Ｇ）チップ先端径＝５．０φ（円錐台頭型）７）電極寿
命終点判定：溶接電流の８５％でのナゲツト径が３．６
市を確保できる打点数８）電極材質：Ｃｕ−Ｃｒ（一般
に用いられているもの） 溶接は、めっき鋼板の片面を上、他面を下にして２枚重
ね合わせて連続打点数をとった。

注４：化成処理性の判定は、日本バー力ライジング社製
Ｂｔ３０８０を用いて、標準条件で化成処理を施し、表
面結晶状態を観察し、スケのないものを合格とした。表
中で０印が合格であり、Ｘ印はスケのあったものである
。

［発明の効果］ かくすることにより、スポ・ソト溶接にお０て、連続打
点数を増加し、それだけチ・ツブを取り替えることなく
長時間溶接ができ、チ・ツブの耐久性を向上することが
できる。

又溶接による生産性を向上させることができ、かつ適性
電流範囲も従来材と同レベルであり、溶接性も良好であ
る等の優れた効果が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、最上層に亜鉛を含有しない層を有するめっき鋼板に
   、０．０２４〜２．４ｇ／ｍ＾２の亜鉛めっきを施し、
   ついで酸と過酸化水素との混合溶液中に０．２〜３００
   秒間浸漬し、該亜鉛層の一部もしくは全部を酸化させ、
   ０．０３〜３．０ｇ／ｍ＾２の亜鉛酸化物を形成せしめ
   ることを特徴とするスポット溶接性に優れためっき鋼板
   の製造方法。 ２、酸が塩酸ないしは蓚酸であることを特徴とする請求
   項１項記載のスポット溶接性に優れためっき鋼板の製造
   方法。