JPH02190463A - スポット溶接性に優れた溶融亜鉛系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、自動車用防錆鋼板として特にスポット抵抗溶
接性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法に関する
ものである。

［従来の技術１ 寒冷地域における塩害、高温多湿地域での車体腐食は深
刻であり、自動車車体防錆に関する社会的ニーズは年々
高まっている。このような要求に応えるべく、種々の表
面処理鋼板が開発、実用化されており、中でも亜鉛の優
れた犠牲防食能のため高耐食性を有し、かつ製造コスト
が低廉である溶融亜鉛めっき鋼板、さらにはこれを合金
化処理した合金化溶融亜鉛めっき鋼板の防錆鋼板として
の使用量は年々増加の一途を辿っている。

これらの亜鉛系めっき鋼板を自動車用防錆鋼板として使
用する場合、車体組立工程においてスポット抵抗溶接に
より接合する必要がある。

一般に亜鉛系めっき鋼板は、スポット溶接時にめっき層
中のＺｎが、現在電極として多用されているＣｕと合金
を形成し易いため、電極表層部に形成された脆い合金層
の離脱により電極の損耗が激しく、ドレッシングなしで
連続して溶接可能な打点数（連続打点数）が冷延鋼板に
比べて低くなるという欠点がある。

亜鉛系めっき鋼板のスポット溶接時における上記のよう
な問題を解決すべく種々の提案がなされている。

溶接性に優れた亜鉛系めっきの製造方法としては、例え
ば特開昭５９−１０４４３３に開示されているように酸
素１％以上の雰囲気で４００℃から２５０℃の温度範囲
を３０秒以上で徐冷する方法、特開昭５９−１０４４６
３に開示されているような溶融めっき後、水または水溶
液を塗布し、保熱または加熱処理してめっき表面に不活
性皮膜を形成する方法などが開示されている。

しかし、これらの方法を連続ラインでにおける操業で実
現する場合、前者はライン速度が著しく低下するため操
業上不利であり、また後者は水または水溶液塗布後の保
熱または加熱処理が必要であるため、生産コストを考え
た場合望ましい解決策とは言い難い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、スポット抵抗溶接時における連続打点性が従
来の亜鉛系めっき鋼板に比べて格段に優れた溶融亜鉛系
めっき鋼板を実ラインで容易にしかも低コストで製造す
る方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段１ 亜鉛系めっき鋼板を連続的にスポット溶接した場合、Ｚ
ｎとＣｕとの合金化により電極は消耗していくが、この
場合、電極先端の形状は次第に凹状になっていく。一方
、冷延鋼板の場合には、このような連続打点時において
電極先端が凹状に消耗していくといった変化は認められ
ず、電極はむしろ凸状になってい（、電極先端の凹状化
は、結果的に電極鋼板間の通電面積の増大即ち溶接電流
密度の低下につながり、ナゲツト形成に不利になる。

発明者らは亜鉛系めっきｌｉｌ坂と冷延鋼板との連続打
点性の差を上述の連続溶接時の電極先端形状の差に起因
すると考え、亜鉛系めっきを溶接した後の電極先端形状
を凸化させるべく、種々の検討を重ねた結果、めっき表
層を酸化させることにより電極形状が凸化するとの知見
を得、本発明に至った。

溶融亜鉛系めっきは、めっき後または合金化処理後、め
っき鋼板自体が４００〜６００℃程度の高温になってお
り、本発明ではこの顕熱を積極的に利用することによっ
てめっき表層を酸化させようとするものである。

すなわち本発明は、溶融亜鉛めっきまたは合金化溶融亜
鉛めっきを施した後、板温が２００℃以上の時点でめっ
き層に水または水蒸気、望ましくはｐＨ１以上のアルカ
リ金属硝酸塩水溶液を噴霧するかあるいは吹付け、５℃
／ｓｅｃ以上５００℃／ｓｅｃ以下の冷却速度で冷却し
、めっき表層に亜鉛の酸化物層を形成せしめることによ
り、スポット溶接時の連続打点性が著しく良好な溶融亜
鉛系めっき鋼板を製造し得ることを開示するものである
。

［作用］ 次に本発明の具体的な構成および限定理由について説明
する。

本発明にいう溶融亜鉛系めっき鋼板とは、溶融亜鉛又は
溶融亜鉛合金を鋼板の少（とも一方の面に付着せしめた
、溶融亜鉛めっき鋼板ならびに、これを加熱処理するこ
とにより、鋼板のＦｅとめっき層を合金化せしめた、合
金化溶融亜鉛めっき鋼板を含むものである。

本発明で水を噴霧または水蒸気を吹付ける際の板温を２
００℃以上としたのは、板温か２００℃未満では水また
は水蒸気と亜鉛との反応速度が著しく低下するため、短
時間で効率よくめっき表層を酸化させることが困難とな
るためである。

また、水を噴霧するかまたは水蒸気を吹付ける処理中に
おけるｗ４扱の冷却速度を５℃／ｓｅｃ以上５００℃／
ｓｅｃ以下としたのは、以下の理由による。

冷却速度の下限を５℃／ｓｅｃとしたのは、冷却速度が
５℃／ｓｅｃ未満の場合は、めっき表層を酸化させるた
めの酸素源となる水または水蒸気の供給が少なくなるの
で、良好な溶接性を示す溶融亜鉛めっき系鋼板を得るた
めには、水の噴霧または水蒸気の吹付けのための装置帯
を長くするか、もしくはラインスピードを落とす必要が
あり、設備上または操業上不利となるからである。また
、冷却速度が５００℃／ｓｅｃを超えると板温が急激に
低下するため、めっき表層の酸化は不十分となり良好な
溶接性を示す溶融亜鉛系めっき鋼板を得るのが困難とな
る。

本発明において、溶融亜鉛系めっき鋼板に水を噴霧また
は水蒸気を吹付ける場合に、より効率的にめっき表層を
酸化させるためには水の代わりにｐＨ１以上のアルカリ
金属硝酸塩水溶液を噴霧するのが望ましい。この場合、
ｐＨを１以上としたのはｐ）ｆが１未満ではめっき層の
溶解が著しくなり、またｌｉｉ！ｌ酸のエツチング力に
よりめっき層の密着性が劣化するためである。

〔実施例］ 以下に本発明の実施例および比較例を示す。板厚０．７
　ｍ　ｍ　、板幅１２５０ｍｍの低炭素アルミキルト鋼
板に第１図に示すゼンジマー型の溶融亜鉛めっきライン
にて、溶融亜鉛めっきを施した。第１図において鋼板Ｉ
　Ｃ−１溶融亜鉛ボツト２に浸漬され、出口において気
体絞り装置３で絞られ、合金化炉４、冷却帯５を通過す
る。

実施例の製造条件を以下に示す。

製造条件 ■　焼鈍条件 無酸化炉出口板温度＝５８０℃ 還元炉出口板温度ニア８０℃ 還元炉雰囲気、１５％Ｈ２−Ｎ２ ■　めっき条件 めっき浴温度＝４７０℃ Ａａａ度：　Ｏ，１２％ 目イ寸１：４０〜１００ｇ／ｒｎ’ また上記条件にて製造した溶融亜鉛めっき鋼板のうち一
部を第１図に示す合金化炉４で５００〜６００℃の温度
範囲で合金化処理した。

これらの溶融亜鉛めっき鋼板または合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板に第１図に示すＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの各個所で水また
はアルカリ金属硝酸塩水溶液の噴霧または水蒸気の吹付
けをめっき鋼板の両面に行った。

第１表に詳細な条件を示す。なお、本発明の実施例には
両面溶融亜鉛系めっきのみを示したが、片面めっきの場
合も本発明に示す方法によって、めっきされた面の表層
のみを酸化させることは可能である。

本発明の実施例１〜７及び比較例１〜４について以下の
条件でスポット抵抗溶接を行い、連続打点性を調査した
。連続打点性は上記条件で連続して打点した場合、平均
ナゲ・・ト径が４　［（ｔ・板厚）になる時の打点数で
評価した。結果を第１表に示す。

電極 型：ＣＦ 先端径：４．５ｍｍφ 先端角：１２０゜ 外径：１３ｍｍφ 材質：Ｃｕ−Ｃｒ 溶接条件 溶接電流：８．８ＫＡ 通電時間：１０サイクル 加圧カニ　１７０ｋｇｆ 加圧条件 通電前＝３０サイクル 通電後＝７サイクル アツプダウンスロープ：無 〔発明の効果］ 自動車用防錆鋼板に要求される性能としてスポット溶接
性があり、従来の亜鉛系めっき鋼板は冷延鋼板に比べて
連続打点性が劣っていた。

本発明に開示するような方法により溶融亜鉛系めっきの
表面に亜鉛の酸化物を形成せしめることにより、スポッ
ト溶接時における連続打点性は第１表に示したように著
しく向上し、冷延鋼板と同じレベルとなった。これによ
り自動車製造工程においてスポット溶接時の電極のドレ
ッシングの頻度、さらに電極交替頻度は従来に比べ低下
し、生産効率が著しく向上する。

また１本方法は溶融亜鉛めっき連続ラインで容易にかつ
生産性を低下させることな（実施することが可能である
ため、従来の溶接性改善策に比べて設備上、生産効率上
極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いた溶融亜鉛めっきラインの
模式図である。 １　・・・８閾υ女 ２・・・溶融亜鉛ボット ３・・−気体絞り装置 ４・・・合金化炉 ５・・・冷却帯 出 代 願 理 人 人 川崎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋼板の少なくとも片面に溶融亜鉛めっきまたは合金
   化溶融亜鉛めっきを施した後、 ２００℃以上のめっき鋼板に水を噴霧するかまたは水蒸
   気を吹付け、５℃／ｓｅｃ以上 ５００℃／ｓｅｃ以下の冷却速度で冷却することを特徴
   とするスポット溶接性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板の
   製造方法。 ２　噴霧する水がｐＨ１以上のアルカリ金属硝酸塩水溶
   液であることを特徴とする請求項１記載のスポット溶接
   性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。