JPH01252795A - スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法 - Google Patents
スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法Info
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- JPH01252795A JPH01252795A JP3503388A JP3503388A JPH01252795A JP H01252795 A JPH01252795 A JP H01252795A JP 3503388 A JP3503388 A JP 3503388A JP 3503388 A JP3503388 A JP 3503388A JP H01252795 A JPH01252795 A JP H01252795A
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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。
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。
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５５−１１０７８３号、特開昭６０−６３
３９４号公報のごとくめっき鋼板表面にＡ Ｉ ２０
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。
えば、特開昭５５−１１０７８３号、特開昭６０−６３
３９４号公報のごとくめっき鋼板表面にＡ Ｉ ２０
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５９−１０４４６３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。
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。また、いかなる
鋼板においても効果のある改善方法はいまだ見出されて
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。
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。また、いかなる
鋼板においても効果のある改善方法はいまだ見出されて
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〕
本発明はこのような要求を有利に満足するためになされ
たもので、スポット溶接においてチップを取替えること
なく、長時間溶接ができるめっき鋼板の製造法を提供す
るものである。
たもので、スポット溶接においてチップを取替えること
なく、長時間溶接ができるめっき鋼板の製造法を提供す
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、亜鉛もしくは合金化亜鉛
の単層ないしは多層のめっき層を有するめっき鋼板に、
０．０２４〜２．４ｇ／ｒｒｒ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、最
表層に亜鉛の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、ならびに
上述の酸が塩酸と蓚酸の１種または２種であることを特
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。
の単層ないしは多層のめっき層を有するめっき鋼板に、
０．０２４〜２．４ｇ／ｒｒｒ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、最
表層に亜鉛の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、ならびに
上述の酸が塩酸と蓚酸の１種または２種であることを特
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亜鉛もしくは合金化亜鉛の単層ない
しは多層のめっき層を有するめっき鋼板とは、溶融めっ
き法、電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法など各種の
製造方法によるものがあり、めっき組成としては純Ｚｎ
の他、ＺｎとＦｅ。
しは多層のめっき層を有するめっき鋼板とは、溶融めっ
き法、電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法など各種の
製造方法によるものがあり、めっき組成としては純Ｚｎ
の他、ＺｎとＦｅ。
ＺｎとＮｌ、ＺｎとＡｌｌ、ＺｎとＭｎなどＺｎを主成
分として、耐蝕性など諸機能の向上のため１種ないし２
種以上の合金元素及び不純物元素を含み、また、ＳｉＯ
２，八９２０３などのセラミックス微粒子、ＴｉＯ２な
どの酸化物、有機高分子をめっき層中に分散させたもの
があり、めっき層の厚み方向で単一組成のもの、連続的
あるいは層状に組成が変化するものがある。
分として、耐蝕性など諸機能の向上のため１種ないし２
種以上の合金元素及び不純物元素を含み、また、ＳｉＯ
２，八９２０３などのセラミックス微粒子、ＴｉＯ２な
どの酸化物、有機高分子をめっき層中に分散させたもの
があり、めっき層の厚み方向で単一組成のもの、連続的
あるいは層状に組成が変化するものがある。
さらに多層めっき鋼板では、最上層あるいは中間層、最
下層としてＦｅやＮ１を主成分とし、Ｚｎを全く含有し
ないかもしくは一部含有し、Ｐなど各種合金元素を含む
層を有するものがある。
下層としてＦｅやＮ１を主成分とし、Ｚｎを全く含有し
ないかもしくは一部含有し、Ｐなど各種合金元素を含む
層を有するものがある。
例えば、溶融亜鉛めっき鋼板、鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛
めっき鋼板、亜鉛を主とするアルミニウム、鉄などの合
金溶融亜鉛めっき鋼板、めっき居所面方向で下層が合金
化されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板（一般にハーフ
アロイと称する）、片面鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛めっき
層、他面溶融亜鉛めっき層からなるめっき鋼板、これら
のめつき層上に電気めっき、蒸着めっき等により亜鉛、
鉄、ニッケルを主成分とする金属をめっきした鋼板、あ
るいは、電気亜鉛めっき鋼板、亜鉛、ニッケル、クロム
等合金電気めっき鋼板等、更に単一合金層又は多層合金
電気めっき鋼板及びこれらのめっき層上に有機皮膜を被
覆しためつき鋼板、亜鉛及び亜鉛含有金属の蒸着めっき
鋼板等がある。
めっき鋼板、亜鉛を主とするアルミニウム、鉄などの合
金溶融亜鉛めっき鋼板、めっき居所面方向で下層が合金
化されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板（一般にハーフ
アロイと称する）、片面鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛めっき
層、他面溶融亜鉛めっき層からなるめっき鋼板、これら
のめつき層上に電気めっき、蒸着めっき等により亜鉛、
鉄、ニッケルを主成分とする金属をめっきした鋼板、あ
るいは、電気亜鉛めっき鋼板、亜鉛、ニッケル、クロム
等合金電気めっき鋼板等、更に単一合金層又は多層合金
電気めっき鋼板及びこれらのめっき層上に有機皮膜を被
覆しためつき鋼板、亜鉛及び亜鉛含有金属の蒸着めっき
鋼板等がある。
その他、ＳｉＯ２，Ａｇ２ｏ３などのセラミックス微粒
子、ＴｉＯ３酸化物微粒子及び有機高分子などを亜鉛又
は亜鉛合金めっき中に分散させた分散めっき鋼板がある
。
子、ＴｉＯ３酸化物微粒子及び有機高分子などを亜鉛又
は亜鉛合金めっき中に分散させた分散めっき鋼板がある
。
本発明では、該鋼板の最上層に付着ｆｆｉ ０．０２４
〜０．２４ｇ／ｄ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、該亜鉛層の一部もしくは全部を酸化亜鉛に変
える。この理由は以下のごとくである。
〜０．２４ｇ／ｄ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、該亜鉛層の一部もしくは全部を酸化亜鉛に変
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
組成の銅とめつ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。
溶接時の発熱によりめっき層が溶融状態となり、チップ
組成の銅とめつ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。
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、線層によりチップとめつき金属との接触が
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つ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。
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つ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。
この保護金属の組成は、めっき金属と地鉄との合金を主
体とするもので、平均濃度としてＦｅ：２０〜６０％、
Ｚ ｎ ： ４８〜８０％程度の場合が多いが、一般に
Ｆｅ濃度の高い方が好ましい。
体とするもので、平均濃度としてＦｅ：２０〜６０％、
Ｚ ｎ ： ４８〜８０％程度の場合が多いが、一般に
Ｆｅ濃度の高い方が好ましい。
また、めっき金属の成分、もしくはＭｎ、Ｓなどの鋼板
成分、Ｃｒなどの化成処理等表面処理生成物の成分、及
びＣｕなど電極チップの成分を含むことがある。
成分、Ｃｒなどの化成処理等表面処理生成物の成分、及
びＣｕなど電極チップの成分を含むことがある。
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。
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、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い。
ればよいが、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い。
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、めっき鋼板表面に微量の亜鉛めっきを施し、つ
いでこれを酸化させる方法を見出した。
として、めっき鋼板表面に微量の亜鉛めっきを施し、つ
いでこれを酸化させる方法を見出した。
すなわち、種々の亜鉛めっき鋼板の表面に０．０２４〜
２．４ｇ／ｒｒｒの亜鉛めっきを施し、ついで該亜鉛め
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。
２．４ｇ／ｒｒｒの亜鉛めっきを施し、ついで該亜鉛め
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／ｍ２’以上必要である。付着量が０．
０３ｇ／ｄ未満であると、銅−亜鉛の選択的合金化を防
止する作用がなくなる。
量は０．０３ｇ／ｍ２’以上必要である。付着量が０．
０３ｇ／ｄ未満であると、銅−亜鉛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１．２４倍
に増加するとして、０．０２４ ｇ ／ ｒｒｒが下限
となる。また、該酸化物層が３．Ｏｇ ｌｒｄを超える
と化成処理性が劣化する。したがって、亜鉛の最大量は
２．４ｇ１ｒｄまで許容されるのでこの量を上限とする
。
付着した亜鉛の全量が酸化物に変わり重量が１．２４倍
に増加するとして、０．０２４ ｇ ／ ｒｒｒが下限
となる。また、該酸化物層が３．Ｏｇ ｌｒｄを超える
と化成処理性が劣化する。したがって、亜鉛の最大量は
２．４ｇ１ｒｄ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、また、亜鉛の水酸化物を含んでい
ても、かつＡ、Ｑ等の不純物を含んでいてもかまわない
。
比が変わっていても、また、亜鉛の水酸化物を含んでい
ても、かつＡ、Ｑ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。
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。
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
酸もしくは蓚酸がよい。この理由は明らかではないが、
塩酸もしくは蓚酸の１種または２種が混合された場合、
容易に亜鉛の酸化物を生成する。
酸もしくは蓚酸がよい。この理由は明らかではないが、
塩酸もしくは蓚酸の１種または２種が混合された場合、
容易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／イ
の酸化物層が得られないためこれを下限とし、３００秒
を超えると下層めっき層の溶解が始まるのでこれを上限
とする。
の酸化物層が得られないためこれを下限とし、３００秒
を超えると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］
次に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
。
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＝めっき鋼板の種類は、ＡＳ：溶融鉄−亜鉛合金化
めっき鋼板（溶融亜鉛めっき後、加熱処理し、鉄分７〜
１３％、残部亜鉛とする）、Ｇｌ：溶融亜鉛めっき鋼板
、ＥＧ：電気亜鉛めっき鋼板、ＺＬ：亜鉛−ニッケル合
金電気めっき鋼板、ＥＬコ複複層−亜鉛合金電気めっき
鋼板（下層；亜鉛８５％−鉄１５％、上層；亜鉛１５％
−鉄８５％）、及びＳｉＯＡΩ Ｏ： Ｓ ＞ ０２
。
めっき鋼板（溶融亜鉛めっき後、加熱処理し、鉄分７〜
１３％、残部亜鉛とする）、Ｇｌ：溶融亜鉛めっき鋼板
、ＥＧ：電気亜鉛めっき鋼板、ＺＬ：亜鉛−ニッケル合
金電気めっき鋼板、ＥＬコ複複層−亜鉛合金電気めっき
鋼板（下層；亜鉛８５％−鉄１５％、上層；亜鉛１５％
−鉄８５％）、及びＳｉＯＡΩ Ｏ： Ｓ ＞ ０２
。
２＋ ２３
Ａｉ１２０３をそれぞれのめっき鋼板に分散させたもの
、である。鋼板はいずれも０．８１１璽の普通鋼。
、である。鋼板はいずれも０．８１１璽の普通鋼。
注２：亜鉛めっきは、Ｚ ｎ Ｓ ０ ・７ Ｈ２０
；２５０ ｇ／Ｄ 、 ４０℃、電流密度１００Ａ／ｄ
ａ２の条件で施した。
；２５０ ｇ／Ｄ 、 ４０℃、電流密度１００Ａ／ｄ
ａ２の条件で施した。
注３：溶接条件は下記による。
１）加圧カニ ２５０ｋｇ ２）初期加圧時間： ４
０Ｈｚ３）通電時間： １２Ｈｚ ４）保持時間
： ５Ｈｚ５）溶接電流：１１に八 ６）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
關を確保できる打点数。
０Ｈｚ３）通電時間： １２Ｈｚ ４）保持時間
： ５Ｈｚ５）溶接電流：１１に八 ６）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
關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。
） 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、日本パ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Ｏ印が合格であり、Ｘ印はスケのあったものである
。
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Ｏ印が合格であり、Ｘ印はスケのあったものである
。
［発明の効果コ
かくすることにより、スポット溶接において、連続打点
数を増加し、それだけチップを取り替えることなく長時
間溶接ができ、チップ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。
数を増加し、それだけチップを取り替えることなく長時
間溶接ができ、チップ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）亜鉛もしくは合金化亜鉛の単層ないしは多層のめ
っき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、最表層に亜鉛の酸化物を形
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）酸が塩酸と蓚酸の１種また
は２種であることを特徴とする請求項第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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3503388A JPH01252795A (ja) | 1987-12-08 | 1988-02-19 | スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-308535 | 1987-12-08 | ||
| JP30853587 | 1987-12-08 | ||
| JP3503388A JPH01252795A (ja) | 1987-12-08 | 1988-02-19 | スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252795A true JPH01252795A (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=26373927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3503388A Pending JPH01252795A (ja) | 1987-12-08 | 1988-02-19 | スポット溶接性に優れためっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01252795A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5203986A (en) * | 1990-03-08 | 1993-04-20 | Nkk Corporation | Method for manufacturing electrogalvanized steel sheet excellent in spot weldability |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP3503388A patent/JPH01252795A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5203986A (en) * | 1990-03-08 | 1993-04-20 | Nkk Corporation | Method for manufacturing electrogalvanized steel sheet excellent in spot weldability |
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