JPH05320932A - Aluminum sheet excellent in spot resistance weldability, workability and corrosion resistance - Google Patents

Aluminum sheet excellent in spot resistance weldability, workability and corrosion resistance

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JPH05320932A
JPH05320932A JP12893992A JP12893992A JPH05320932A JP H05320932 A JPH05320932 A JP H05320932A JP 12893992 A JP12893992 A JP 12893992A JP 12893992 A JP12893992 A JP 12893992A JP H05320932 A JPH05320932 A JP H05320932A
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JP
Japan
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aluminum
chromium
corrosion resistance
chromate
welding
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP12893992A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Totsuka
塚 信 夫 戸
Koji Uesugi
杉 康 治 上
Masaki Mabuchi
渕 昌 樹 馬
Tomomasa Ikeda
田 倫 正 池
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.)
JFE Steel Corp
Furukawa Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the service life of an electrode at the time of spot resistance welding, i.e., continuous spottability, the press formability and corrosion resistance (crevice corrosion resistance) of an aluminum sheet without deteriorating its coating properties. CONSTITUTION:Among the surfaces removing the oxidized film of an aluminum sheet, on the surface on the side of the joined face by spot welding, a chromate film with 5 to 200mg/m<2> chromium coating weight expressed in terms of metal chromium is formed, and on its surface, a lubricating inorganic compound layer is formed. On the surface of the side of the face in contact with an electrod, a chromate film is formed in such a manner that the chromium coating weight is regulated to <=100mg/m<2> and regulated to <=2/3 of the chromium coating weight on the side of the joined face by the welding, and on its surface or directly on the surface of aluminum on which a chromate film is not formed, a water-soluble lubricating inorganic compound layer is formed. Thus, the aluminum sheet excellent in spot resistance weidability, workability and corrosion resistance is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は主として自動車用軽量化
素材として使用されるアルミニウムまたはアルミニウム
合金板、特にスポット抵抗溶接性、プレス加工性および
耐食性に優れるアルミニウム板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum or aluminum alloy sheet mainly used as a lightweight material for automobiles, and particularly to an aluminum sheet excellent in spot resistance weldability, press workability and corrosion resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境問題特にCO2 による地
球温暖化防止対策等の観点から自動車の燃費を向上する
ために、自動車車体の軽量化が積極的に推進されている
が、その中でも材料の信頼性、加工性、リサイクル利用
等の面でアルミニウム合金が脚光を浴び、最近では自動
車車体の内外用板にも適用されつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to improve fuel efficiency of automobiles from the viewpoint of global environmental problems, in particular, measures against global warming due to CO 2 , the weight reduction of automobile bodies has been actively promoted. Aluminum alloys have been spotlighted in terms of reliability, processability, recycling, etc., and are recently being applied to internal and external boards of automobile bodies.

【0003】しかしながら、これらのアルミニウム合金
板を自動車車体として組み立てる際にはそのほとんどが
スポット抵抗溶接されるが、アルミニウム合金板はスポ
ット抵抗溶接性とりわけ電極寿命が鋼板に比べて極端に
劣るため、車体の生産効率の著しい低下を招いているの
が現状である。
However, most of these aluminum alloy sheets are spot resistance welded when they are assembled into an automobile body. However, since the aluminum alloy sheets are extremely inferior in spot resistance welding property, especially electrode life, to the steel sheet, The current situation is that it has caused a significant decrease in production efficiency.

【0004】すなわち、アルミニウム合金板のスポット
抵抗溶接では溶着現象が起こり易いことおよび同一の電
極で適正なナゲットを得ることができる溶接打点数が著
しく短いため、溶着が起こる前や適正ナゲットができな
くなる前に電極形状をドレッシングによって整えたり、
あるいは新品電極と交換する頻度も多くなり、このこと
が溶接効率、ひいては自動車車体の生産効率に多大なる
影響を及ぼしている。
That is, in spot resistance welding of an aluminum alloy plate, the welding phenomenon is likely to occur and the number of welding spots at which an appropriate nugget can be obtained with the same electrode is extremely short, so that proper nugget cannot be performed before welding occurs. You can arrange the electrode shape by dressing before,
Alternatively, the frequency with which the electrode is replaced with a new one also increases, which has a great influence on the welding efficiency and, consequently, the production efficiency of the automobile body.

【0005】アルミニウム合金が自動車のごときスポッ
ト抵抗溶接により大量生産品に実用化されだしたのはご
く最近であるため、上記のごとき問題を解決するための
適正な手段の提案は極めて少ないが、特開昭60−18
7483号公報にはアルミニウム板接合面の酸化皮膜厚
さを陽極処理にて制御することによる改善法が提案され
ている。また、自動車用アルミニウム合金板へ適用を目
的としたものでないが、特開昭53−6252号、特開
昭53−48954号、特開昭53−48955号公報
にはアルミニウム接合面にZn,Tiおよびステンレス
鋼薄膜を介在させることによる改善法が、特開昭57−
4389号公報にはCr,Ni,Cu,Agめっきを施
すことによる改善法が開示されている。
Since aluminum alloys have only recently been put to practical use in mass-produced products by spot resistance welding such as automobiles, there are very few proposals for proper means for solving the above problems, but Kaisho 60-18
Japanese Patent No. 7483 proposes an improvement method by controlling the thickness of the oxide film on the aluminum plate joint surface by anodizing. Although not intended to be applied to aluminum alloy plates for automobiles, JP-A-53-6252, JP-A-53-48954, and JP-A-53-48955 disclose Zn and Ti on the aluminum bonding surface. And an improved method by interposing a stainless steel thin film is disclosed in JP-A-57-
Japanese Patent No. 4389 discloses an improvement method by plating with Cr, Ni, Cu, and Ag.

【0006】しかし、陽極酸化処理皮膜のみの制御によ
る改善法は均一処理が難しく、かつその効果が不安定で
あり実用的ではない。また、Zn,Ti,ステンレス鋼
薄膜の介在による改善法は自動車用には適用が困難であ
り、Cr,Ni,Cu,Agめっきを施すことによる改
善法はアルミニウム合金へのこれらのめっきの密着性が
極めて悪く実用的でない問題がある。
However, the improvement method by controlling only the anodized film is not practical because uniform treatment is difficult and its effect is unstable. Further, the improvement method by interposing Zn, Ti, and stainless steel thin films is difficult to apply to automobiles, and the improvement method by applying Cr, Ni, Cu, Ag plating is the adhesion of these platings to aluminum alloys. Is extremely bad and not practical.

【0007】またアルミニウムは、鋼板に比較して、伸
びが小さくかつ軟らかいため型かじりを起こし易く、プ
レス成形性に劣るという重大な欠点がある。
Further, aluminum has a serious drawback in that it has a small elongation and is soft as compared with a steel sheet, so that it tends to cause galling and is inferior in press formability.

【0008】さらに、これらアルミニウム板は本来耐食
性に優れているものであって、この耐食性は表面の酸化
皮膜によって保たれているが、スポット溶接や折り曲げ
加工によって形成されるヘム部等のすき間部分ではこの
酸化皮膜が破壊されいわゆるすきま腐食を起こす危険が
ある。
Furthermore, these aluminum plates are originally excellent in corrosion resistance, and this corrosion resistance is maintained by an oxide film on the surface, but in the gaps such as hem portions formed by spot welding or bending work. There is a danger that this oxide film will be destroyed and cause so-called crevice corrosion.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】一方アルミニウム板の
上記の欠点が解消されることによってアルミニウム板を
プレス成形して得られる成形品の塗装性が失われないこ
とが前提とされる。かくして本発明の目的は、塗装性を
失うことなく、スポット抵抗溶接時における電極寿命す
なわち連続打点性、プレス成形性、および耐食性(耐す
きま腐食性)に優れたアルミニウム板を提供することを
目的とする。
On the other hand, it is premised that the above-mentioned drawbacks of the aluminum plate are eliminated and that the paintability of the molded product obtained by press-molding the aluminum plate is not lost. Thus, an object of the present invention is to provide an aluminum plate excellent in electrode life during spot resistance welding, that is, continuous spotting property, press formability, and corrosion resistance (crevice corrosion resistance), without losing paintability. To do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明の包括
的概念、すなわち、アルミニウム板の酸化膜が除去され
た表面のうち、スポット溶接接合面側の表面にクロム付
着量が金属クロム換算で5〜200mg/m2 のクロメート
皮膜が形成されその上に潤滑性無機化合物層が形成され
ており、電極接触面側の表面には100mg/m2 以下のク
ロム付着量でかつ溶接接合面側のクロム付着量の2/3
以下の付着量となるようクロメート皮膜が形成されその
上に、またはクロメート皮膜が形成されず直接アルミニ
ウム表面上に、水溶性の潤滑性無機化合物層が形成され
ているものであることを特徴とするスポット抵抗溶接
性、加工性、および耐食性に優れたアルミニウム板によ
り達成される。
The above object is the general concept of the present invention, that is, of the surface of the aluminum plate from which the oxide film has been removed, the amount of chromium deposited on the surface on the spot welding joint surface side in terms of metallic chromium. A chromate film of 5 to 200 mg / m 2 is formed and a lubricating inorganic compound layer is formed on the chromate film, and the surface of the electrode contact surface side has a chromium adhesion amount of 100 mg / m 2 or less and the welding joint surface side. 2/3 of the amount of chromium deposited
It is characterized in that a water-soluble lubricating inorganic compound layer is formed on a chromate film formed on the aluminum surface or directly on the aluminum surface without forming a chromate film so as to have the following adhesion amount. It is achieved by an aluminum plate having excellent spot resistance weldability, workability, and corrosion resistance.

【0011】[0011]

【作用】溶接性の改善 アルミニウム合金板を同一の銅系電極を用いて連続的に
スポット抵抗溶接を繰り返し実施すると、電極先端の通
電径が打点とともに拡大し、これにともなう板中の電流
密度の低下によってナゲット径も減少し、ついには電極
寿命となるが、アルミニウム合金板の場合には鋼板の場
合に比べその電極先端径の拡大速度が著しく大きいこと
に特徴がある。
[Operation] Improving weldability When spot resistance welding is continuously repeated on an aluminum alloy plate using the same copper-based electrode, the current-carrying diameter at the electrode tip expands with the spot, and the current density in the plate Although the diameter of the nugget also decreases due to the decrease, and finally the life of the electrode is reached, the aluminum alloy plate is characterized in that the expansion rate of the electrode tip diameter is remarkably higher than that of the steel plate.

【0012】この現象に着目し、その原因について鋭意
検討した結果、アルミニウム合金板の連続打点溶接の場
合には電極先端の通電部に溶融アルミニウムが付着し、
その酸化物が打点とともに堆積し、これが絶縁層を形成
してついには電極とこの絶縁層の間でスパークを起こ
し、その際に電極が虫食い状に欠損してゆくことおよび
接合面でのアルミニウム合金板表面の絶縁性酸化皮膜が
迅速な溶着を阻害していることを見出した。このような
アルミニウム合金板の特有現象が電極先端径の拡大を促
進し、電極寿命が極端に劣化するとの知見を得た。
As a result of paying attention to this phenomenon and carefully studying the cause thereof, in the case of continuous spot welding of an aluminum alloy plate, molten aluminum adheres to the current-carrying portion of the electrode tip,
The oxide deposits together with the spots, which forms an insulating layer, which eventually causes a spark between the electrode and this insulating layer, where the electrode becomes worm-like and the aluminum alloy at the joint surface. It was found that the insulating oxide film on the plate surface hinders rapid welding. It was found that such a peculiar phenomenon of the aluminum alloy plate promotes the enlargement of the electrode tip diameter and the electrode life is extremely deteriorated.

【0013】以上の本発明の知見に基づけばアルミ表面
の不均一な酸化皮膜を除去することにより、電極とアル
ミニウム表面でのスパーク発生が抑制されることが理解
されよう。
Based on the above findings of the present invention, it will be understood that the removal of the non-uniform oxide film on the aluminum surface suppresses the generation of sparks on the electrode and the aluminum surface.

【0014】更に溶接接合面側にクロメート処理を特定
量行うことにより、溶接接合面側での抵抗発熱量を確保
する。一方電極接触面においてはクロメート処理量をク
ロメート処理を行わないことを包めて、溶接接合面より
もクロム付着量換算で2/3以下とする。その結果電極
面側の発熱が抑制されると共にスパークの発生が抑制さ
れて電極へのアルミニウム溶着が防止されスポット溶接
性が改善される。
Further, by performing a specified amount of chromate treatment on the welded joint surface side, the resistance heat generation amount on the welded joint surface side is secured. On the other hand, on the electrode contact surface, the chromate treatment amount is set to 2/3 or less in terms of chromium adhesion amount as compared with the welded joint surface in consideration of not performing chromate treatment. As a result, heat generation on the electrode surface side is suppressed and generation of sparks is suppressed, aluminum welding to the electrode is prevented, and spot weldability is improved.

【0015】プレス成形性の改善 アルカリ金属のほう酸塩で例示される潤滑性無機化合物
層を設けることによってプレス成形性の改善が達成され
る。これは表面の潤滑性を向上させることにより成形性
を向上させることができるとの知見に基づく。
Improvement of Press Formability Improvement of press formability is achieved by providing a lubricating inorganic compound layer exemplified by borate of alkali metal. This is based on the finding that the moldability can be improved by improving the lubricity of the surface.

【0016】アルカリ金属のほう酸塩などの無機物質が
摺動性改善に有効な理由は、これを含有する水溶液をア
ルミニウム合金板と接触させ加熱乾燥することで特定の
付着量の皮膜を生成させた場合、アルミニウム板表面上
でアルカリ金属のほう酸塩などが網目組織の強固な皮膜
を形成し、この皮膜によるアルミニウム合金板とプレス
金型との直接接触防止の効果および皮膜自体が有する潤
滑特性により摺動性が一段と向上するためと推察され
る。
The reason why an inorganic substance such as a borate of an alkali metal is effective for improving slidability is that an aqueous solution containing the same is brought into contact with an aluminum alloy plate and dried by heating to form a film with a specific amount of adhesion. In that case, alkali metal borate, etc. forms a strong film with a network structure on the surface of the aluminum plate, and this film prevents the direct contact between the aluminum alloy plate and the press die and the lubrication property of the film itself causes sliding. It is presumed that the mobility is further improved.

【0017】耐食性(耐すきま腐食性)の向上 クロメート処理と樹脂被覆処理を行うことによりアルミ
ニウム表面を保護することができるので、これらの処理
で耐食性を著しく向上させることができる。
Improvement of corrosion resistance (crevice corrosion resistance) Since the aluminum surface can be protected by performing chromate treatment and resin coating treatment, the corrosion resistance can be remarkably improved by these treatments.

【0018】塗装性の維持 プレス成形性の改善の目的で設けた潤滑性無機化合物層
は、塗装前処理工程としての脱脂工程、即ち水またはア
ルカリ水による洗浄等により実質的に除去される必要が
あり、残留すると塗装工程に悪い影響を及ぼし塗装性が
悪化する。従って、上記潤滑性無機化合物層を脱脂工程
により、実質的に除去し得るものとすることによりアル
ミニウム板の塗装性が維持される。
Maintainability of coatability The lubricating inorganic compound layer provided for the purpose of improving press moldability needs to be substantially removed by a degreasing step as a pretreatment step for coating, that is, washing with water or alkaline water. If it remains, it adversely affects the painting process and deteriorates the paintability. Therefore, the paintability of the aluminum plate is maintained by making the lubricating inorganic compound layer substantially removable by the degreasing step.

【0019】[0019]

【構成】以下に本発明の構成を詳細に説明することによ
り本発明のより好ましい態様およびそれに基づく利点が
明らかとなろう。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A more preferred embodiment of the present invention and advantages based on it will become apparent by describing the structure of the present invention in detail below.

【0020】アルミニウム板 本発明におけるアルミニウム板は、アルミニウムあるい
はアルミニウムとマグネシウム、マンガン、シリコン、
クロム、銅、亜鉛から選ばれる少なくとも一種の金属と
のアルミニウム合金で形成され、スポット抵抗溶接を行
うことができる板状の材料である。
Aluminum Plate The aluminum plate in the present invention is aluminum or aluminum and magnesium, manganese, silicon,
It is a plate-shaped material that can be spot resistance welded and is formed of an aluminum alloy with at least one metal selected from chromium, copper, and zinc.

【0021】本発明においては、アルミニウム板表面に
形成されている製造工程で生じた不均一な酸化物層を除
去した後、クロメート処理を行う。これにより均一なク
ロメート層が形成される。酸化物層除去方法としては通
常用いられる方法を用いることができる。例えば、脱脂
後硝フッ酸酸洗・洗浄、脱脂後アルカリエッチング洗
浄、アルカリエッチング後軽酸洗・洗浄等の方法を例示
できることができる。
In the present invention, the chromate treatment is performed after removing the non-uniform oxide layer formed on the surface of the aluminum plate during the manufacturing process. As a result, a uniform chromate layer is formed. As a method for removing the oxide layer, a commonly used method can be used. For example, methods such as degreasing and nitric hydrofluoric acid pickling / washing, degreasing and alkali etching washing, and alkali etching and light pickling / washing can be exemplified.

【0022】クロメート層 溶接接合面へのクロメート層のクロメート付着量は、溶
接接合面での抵抗発熱量を確保し、しかも溶接接合後に
形成されるすき間部の耐食性(耐すきま腐食性)を確保
する観点から金属クロム換算で5〜200mg/m2 、好ま
しくは10〜100mg/m2 とする。
The chromate deposition amount of the chromate layer to the chromate layer weld joint surface ensures a resistance heating of the weld joint surface, yet ensure clearance of the corrosion resistance to be formed after welding joining (crevice corrosion resistance) 5 to 200 mg / m 2 reckoned as metal chromium terms, preferably 10-100 mg / m 2.

【0023】電極接触面はクロメート処理を行う必要は
ないが、アルミニウムの糸さび防止のために、クロメー
ト処理を行いクロメート層を形成するのが好ましい。ア
ルミニウムと電極との溶着の防止の観点から、クロメー
ト層はクロム金属換算で100mg/m2 以下、好ましくは
1〜60mg/m2 であって、しかも溶接接合面側の2/3
以下のクロム付着量となるように形成される。もちろ
ん、電極接触面側においても、あらかじめアルミニウム
板のアルミニウム酸化物層は除去される。塗装前処理と
しての脱脂工程において(アルカリ)脱脂液にクロメー
トが溶解し、(アルカリ)脱脂液を汚染するが、クロメ
ート皮膜のクロム固定率が95%以上であればそれ程問
題にならない。従って脱脂液による処理の際のクロム固
定率を95%以上となるようにクロメート処理を行うこ
とが好ましい。
Although it is not necessary to perform chromate treatment on the electrode contact surface, it is preferable to perform chromate treatment to form a chromate layer in order to prevent the aluminum from being rusted. From the viewpoint of prevention of welding between the aluminum and the electrode, 100 mg / m 2 or less in the chromate layer is a chromium metal basis, of preferably a 1~60mg / m 2, yet welded surface 2/3
It is formed so as to have the following chromium deposition amount. Of course, also on the electrode contact surface side, the aluminum oxide layer of the aluminum plate is removed in advance. In the degreasing step as a pretreatment for coating, the chromate is dissolved in the (alkali) degreasing solution and contaminates the (alkali) degreasing solution, but if the chromium fixing ratio of the chromate film is 95% or more, it does not cause a problem. Therefore, it is preferable to carry out the chromate treatment so that the chromium fixing rate in the treatment with the degreasing liquid becomes 95% or more.

【0024】クロム固定率を95%以上とする方法は、
クロメート処理後、水洗または湯洗を行った後乾燥する
方法、150℃以上の高温で乾燥する方法等を採用でき
る。
The method of increasing the chromium fixing rate to 95% or more is as follows.
After the chromate treatment, a method of washing with water or hot water and then drying, a method of drying at a high temperature of 150 ° C. or higher, and the like can be adopted.

【0025】クロメート処理方法としては反応型クロメ
ート、塗布型クロメート、電解クロメート法を採用する
ことができる。アルミニウム板上に均一にクロメート皮
膜を形成させる方法としては反応型クロメート法および
塗布型クロメート法が優れており、好ましく用いること
ができる。
As the chromate treatment method, a reactive chromate method, a coating chromate method, or an electrolytic chromate method can be adopted. As a method for uniformly forming a chromate film on an aluminum plate, a reactive chromate method and a coating chromate method are excellent and can be preferably used.

【0026】潤滑性無機化合物層 この層の存在により、アルミニウム板の表面に摺動性が
付与されてアルミニウム板のプレス加工性が改善され
る。しかもこの層は、水溶性無機化合物によって形成さ
れているので塗装の前処理としての脱脂工程、すなわち
水あるいはアルカリ水による洗浄工程において実質的に
除去され得るためプレス加工後の塗装性を損なうことが
ない。
Lubricating Inorganic Compound Layer The presence of this layer imparts slidability to the surface of the aluminum plate and improves the press workability of the aluminum plate. Moreover, since this layer is formed of a water-soluble inorganic compound, it can be practically removed in the degreasing step as a pretreatment for coating, that is, the washing step with water or alkaline water, so that the coating property after pressing may be impaired. Absent.

【0027】潤滑性無機化合物層を構成する無機化合物
としては、摺動性の改善に著しく効果的でしかも水に易
溶性であるアルカリ金属のほう酸塩、りん酸塩、炭酸塩
などを例示できる。なかでもメタほう酸、四ほう酸、五
ほう酸などのNa塩、K塩、Li塩が好ましく、これら
の塩の含水結晶が脱脂に用いる水あるいはアルカリ水へ
の溶解性にいっそう優れるので極めて好適である。この
ような化合物を水に溶解して得られる水溶液にアルミニ
ウム板を接触させて通常50〜100℃の温度で乾燥す
ることにより無機化合物層を設けることができる。乾燥
の際にその温度および時間を適切に制御することによっ
て、上記塩の含水結晶からなる層とすることができる。
工業的実施に当っては、低廉なほう砂の水溶液を用い
て、四ほう酸ナトリウムの10水塩(Na2B4O7・10H2O) か
らなる層を設ける態様が推奨される。
Examples of the inorganic compound constituting the lubricative inorganic compound layer include alkali metal borates, phosphates, carbonates and the like, which are remarkably effective in improving slidability and are easily soluble in water. Of these, Na salts, K salts and Li salts of metaboric acid, tetraboric acid, pentaboric acid and the like are preferable, and the water-containing crystals of these salts are more preferable because they are more excellent in solubility in water or alkaline water used for degreasing. An inorganic compound layer can be provided by bringing an aluminum plate into contact with an aqueous solution obtained by dissolving such a compound in water and drying it at a temperature of usually 50 to 100 ° C. By appropriately controlling the temperature and time during drying, a layer composed of water-containing crystals of the above salt can be formed.
In industrial practice, it is recommended that an inexpensive aqueous solution of borax is used to form a layer of sodium tetraborate decahydrate (Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O).

【0028】無機化合物の層は摺動性改善の効果を充分
に得ることおよび脱脂処理工程後の残留量を可及的に少
なくする意図から10〜1000mg/m2 、特には50〜
500mg/m2 するのが好ましい。
The layer of the inorganic compound is 10 to 1000 mg / m 2 , particularly 50 to 1000 for the purpose of sufficiently obtaining the effect of improving the slidability and minimizing the residual amount after the degreasing treatment step.
It is preferably 500 mg / m 2 .

【0029】[0029]

【実施例】次に、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。 (実施例)自動車車体材料として使用されている代表的
なアルミニウム合金板(アルミニウムとマグネシウムと
の合金板)である1mm厚の5182合金を用い、まず
アルミニウム合金表面をトリクロールエチレンで蒸気脱
脂後、苛性ソーダおよび硝酸溶液を用いて酸化物層除去
処理を行い、第1表に示すクロメート処理を施し、引き
続きほう砂の水溶液を塗布後、60〜70℃で乾燥して
試験片を作成した。クロム付着量およびほう酸塩付着量
は蛍光X線分析により求めた。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described based on examples. (Example) A 5 mm alloy having a thickness of 1 mm, which is a typical aluminum alloy plate (alloy plate of aluminum and magnesium) used as a material for automobile bodies, was used. First, the aluminum alloy surface was vapor-degreased with trichlorethylene, An oxide layer removal treatment was performed using a caustic soda solution and a nitric acid solution, the chromate treatment shown in Table 1 was performed, and subsequently an aqueous solution of borax was applied, followed by drying at 60 to 70 ° C to prepare a test piece. The amount of chromium deposited and the amount of borate deposited were determined by fluorescent X-ray analysis.

【0030】使用したクロメートは以下の通りである。クロメート 反応型クロメート A リン酸クロメート :アルクロム3701 (日本パーカーライジング製) B クロム酸クロメート:アルクロム713 (日本パーカーライジング製) 塗布型クロメート C シリカ無添加 :4513H(日本パーカライ
ジング製) D シリカ添加 :コスマ−150(関西ペイン
グ製)
The chromates used are as follows. Chromate Reactive Chromate A Phosphoric Acid Chromate: Alchrome 3701 (Nippon Parker Rising) B Chromic Acid Chromate: Alchrome 713 (Nippon Parker Rising) Coating Chromate C No silica added: 4513H (Nippon Parkerizing) D Silica addition: Cosma- 150 (made by Kansai Paing)

【0031】加工性の評価 表面処理後のアルミニウム合金板の加工性は70mmφ
に打抜いた各サンプルを径33mmφの高速円筒絞り加
工(加工速度:500mm/sec)し、皮膜の脱落や、円筒
側面にかじりの生じたものを不良(×印)これらの欠陥
が生じなかったものを良好(○印)として目視判定し
た。
Evaluation of workability The workability of the aluminum alloy plate after the surface treatment is 70 mmφ.
Each sample punched out was subjected to high-speed cylindrical drawing with a diameter of 33 mmφ (processing speed: 500 mm / sec), and the film was removed or the side surface of the cylinder had galling was defective (marked with X). These defects did not occur. Those that were good (marked with ◯) were visually judged.

【0032】溶接性の評価 表面処理後のアルミニウム合金板の電極寿命により評価
した。すなわち、インバーター直流溶接機を用いて下記
の電極および溶接条件にて評価した。評価は溶着するま
での打点数またはナゲット径が4√t(t:板厚)を下
まわるまでの打点数のいずれかの少ない打点数でその効
果を判定した。 (電極) ・形 状 :円錘台頭(CF)型 ・先端径 :5.0mmφ ・材 質 :Cr−Cu (溶接条件) ・加 圧 :150kgf ・初期加圧時間:20/50秒 ・通電時間 : 6/50秒 ・保持時間 : 5/50秒 ・溶接電流 :15kA 溶接性評価基準は、その打点数が500点未満を不良
(×)、500〜1000点を普通(△)、1000〜
1500点を良好(○)、1500点以上を優良(◎)
として評価した。
Evaluation of Weldability The electrode life of the aluminum alloy plate after the surface treatment was evaluated. That is, the following electrodes and welding conditions were evaluated using an inverter DC welding machine. In the evaluation, the effect was judged by either the number of dots until welding or the number of dots until the nugget diameter falls below 4√t (t: plate thickness), whichever is smaller. (Electrode) -Shape: Cone head (CF) type-Tip diameter: 5.0 mmφ-Material: Cr-Cu (welding condition) -Pressure: 150 kgf-Initial pressurization time: 20/50 seconds-Electrification time : 6/50 seconds ・ Holding time: 5/50 seconds ・ Welding current: 15 kA Weldability evaluation criteria are as follows: the number of dots is less than 500 (poor), 500 to 1000 is normal (△), 1000 to 1000
1500 points are good (○), 1500 points or more are excellent (◎)
Evaluated as.

【0033】耐食性の評価 溶接接合後の耐食性を評価するため50×100mmの
板2枚を新しい電極で上記条件で接合した後、塩水噴霧
試験(5%NaCl、35℃、2000時間)を行った
後、試験片を分離し、接合面側(すき間構造側)の耐食
性を評価した。評価基準は、最大浸食深さで、0.05
mm未満を良好(○)、0.05〜0.1mmを普通
(△)、0.1mm以上を不良(×)として評価した。
Evaluation of Corrosion Resistance In order to evaluate the corrosion resistance after welding, two 50 × 100 mm plates were joined under a new electrode under the above conditions, and then a salt spray test (5% NaCl, 35 ° C., 2000 hours) was performed. After that, the test piece was separated, and the corrosion resistance on the joint surface side (gap structure side) was evaluated. The evaluation standard is the maximum erosion depth, which is 0.05
Less than mm was evaluated as good (◯), 0.05 to 0.1 mm was evaluated as normal (Δ), and 0.1 mm or more was evaluated as poor (x).

【0034】脱脂工程での潤滑無機化合物層の除去の容
易さ(脱脂溶解性) 前記試験片に、日本パーカライジング社製脱脂液FC−
4460を40℃でスプレー処理を30秒間(水圧1kg
/cm2)したのちのほう酸塩残留量を蛍光X線分析で求め
た。
Content of removal of the lubricating inorganic compound layer in the degreasing step
Ease (Degreasing solubility) The degreasing liquid FC- manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.
Spraying 4460 at 40 ° C for 30 seconds (water pressure 1 kg
/ cm 2 ) and the residual amount of borate was determined by fluorescent X-ray analysis.

【0035】クロム固定率 上記と同様にスプレー処理した後のクロム残留量を蛍光
X線分析で求めた。
Chromium Fixation Ratio The residual amount of chromium after spraying was determined by fluorescent X-ray analysis in the same manner as above.

【0036】以上の結果を第2表にまとめて示す。The above results are summarized in Table 2.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】表2の結果から明らかなように本発明例1
〜7はいずれも優れた溶接性、加工性、耐食性を示し、
ほう酸塩層は容易に脱脂液で除去される。これに対して
比較例8は酸化層除去処理を行わなかったため、クロメ
ートムラが発生し、溶接性、耐食性が充分でない。比較
例9は電極接触面側のクロム付着量が溶接接合面側の2
/3を越えるので充分な溶接性が得られない。比較例1
0はクロム付着量が少ないため、充分な耐食性溶接性が
得られていない。比較例11はクロム付着量が多すぎて
かえって溶接性を損なっている。比較例12はほう酸塩
処理がないため加工性が劣る。
As is clear from the results shown in Table 2, Example 1 of the present invention
~ 7 shows excellent weldability, workability, and corrosion resistance,
The borate layer is easily removed with a degreasing solution. On the other hand, in Comparative Example 8, since the oxide layer removal treatment was not performed, chromate unevenness occurred, and the weldability and corrosion resistance were insufficient. In Comparative Example 9, the amount of chromium deposited on the electrode contact surface side was 2 on the welded joint surface side.
Since it exceeds / 3, sufficient weldability cannot be obtained. Comparative Example 1
No. 0 does not have sufficient corrosion resistance and weldability because the amount of deposited chromium is small. In Comparative Example 11, the chromium deposition amount was too large, and the weldability was rather deteriorated. Comparative Example 12 is inferior in workability because it has no borate treatment.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明によればアル
ミニウム板の表面の酸化層を除去した後差厚クロメート
処理を行い、その上に潤滑性無機化合物層を設けること
によって溶接性、加工性、耐食性を著しく改善すること
ができると共にアルミニウム板の塗装性も損なわれな
い。本発明アルミニウム板によりスポット溶接により、
加工される自動車部品の生産性が向上しかつこれらの溶
接および折り曲げ加工によって形成されるヘム部の耐食
性が向上するため、品質の安定性も高まることが期待で
きる。
As described above, according to the present invention, the oxide layer on the surface of the aluminum plate is removed, then the chromate treatment of the thickness difference is performed, and the lubricating inorganic compound layer is provided thereon to improve the weldability and workability. The corrosion resistance can be remarkably improved and the paintability of the aluminum plate is not impaired. By spot welding with the aluminum plate of the present invention,
Since the productivity of processed automobile parts is improved and the corrosion resistance of the hem portion formed by the welding and bending is improved, it is expected that the quality stability is also improved.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 杉 康 治 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 馬 渕 昌 樹 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 池 田 倫 正 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Uesugi 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Co., Ltd. Technical Research Headquarters (72) Inventor Masaki Mabuchi, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba 1st Kawasaki-cho, Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Inventor, Rin Tadashi, 1st Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Inside Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アルミニウム板の酸化膜が除去された表面
のうち、スポット溶接接合面側の表面にクロム付着量が
金属クロム換算で5〜200mg/m2 のクロメート皮膜が
形成されその上に潤滑性無機化合物層が形成されてお
り、電極接触面側の表面には100mg/m2 以下のクロム
付着量でかつ溶接接合面側のクロム付着量の2/3以下
の付着量となるようクロメート皮膜が形成されその上
に、またはクロメート皮膜が形成されず直接アルミニウ
ム表面上に、水溶性の潤滑性無機化合物層が形成されて
いることを特徴とするスポット抵抗溶接性、加工性、お
よび耐食性に優れたアルミニウム板。
1. A chromate film having a chromium adhesion amount of 5 to 200 mg / m 2 in terms of metallic chromium is formed on the surface of the aluminum plate where the oxide film has been removed, on the surface on the spot welding joint surface side, and lubrication is performed thereon. Chromate coating is formed on the surface of the electrode contact surface side so that the adhesion amount of chromium is 100 mg / m 2 or less and 2/3 or less of the adhesion amount of chromium on the weld joint surface side. Excellent in spot resistance weldability, workability, and corrosion resistance, characterized in that a water-soluble lubricating inorganic compound layer is formed directly on the aluminum surface without forming a chromate film Aluminum plate.
【請求項2】上記潤滑性無機化合物層が10〜1000
mg/m2 の量であることを特徴とする請求項1に記載のア
ルミニウム板。
2. The lubricating inorganic compound layer is 10 to 1000.
The aluminum plate according to claim 1, which has an amount of mg / m 2 .
【請求項3】潤滑性無機化合物がアルカリ金属の含水ほ
う酸塩であることを特徴とする請求項1または2に記載
のアルミニウム板。
3. The aluminum plate according to claim 1, wherein the lubricating inorganic compound is a hydrous borate of an alkali metal.
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