JPH081325A - 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法 - Google Patents
亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法Info
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- JPH081325A JPH081325A JP13152094A JP13152094A JPH081325A JP H081325 A JPH081325 A JP H081325A JP 13152094 A JP13152094 A JP 13152094A JP 13152094 A JP13152094 A JP 13152094A JP H081325 A JPH081325 A JP H081325A
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- welding
- stirring rod
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接に際し、ブロー
ホール等の溶接欠陥を確実に防止する亜鉛めっき鋼板の
アーク溶接方法を提供すること。目的とする。 【構成】 アーク溶接後の溶融池を撹拌棒により撹拌し
て溶融池内の亜鉛ガス気泡を排出する。
ホール等の溶接欠陥を確実に防止する亜鉛めっき鋼板の
アーク溶接方法を提供すること。目的とする。 【構成】 アーク溶接後の溶融池を撹拌棒により撹拌し
て溶融池内の亜鉛ガス気泡を排出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛めっき鋼板のアー
ク溶接方法に関するものであり、特に、ブロホールやピ
ット等の溶接欠陥の発生を防止しつつ亜鉛めっき鋼板を
アーク溶接する方法に関するものである。
ク溶接方法に関するものであり、特に、ブロホールやピ
ット等の溶接欠陥の発生を防止しつつ亜鉛めっき鋼板を
アーク溶接する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛めっき鋼板などの薄鋼板の接合方法
としては従来からアーク溶接法が実施されており、なか
でも高速溶接が可能なＭＡＧ溶接法やＭＩＧ溶接法が広
く採用されている。ところがこれらのアーク溶接法によ
り亜鉛めっき鋼板の接合を行うと、ブロホールやピット
等の溶接欠陥が発生して継手強度の低下を生じ易いこと
が知られている。これはビード形成部分に存在するめっ
き層中の亜鉛がビード形成過程でビード内に溶け込み、
蒸気化して残留するためである。
としては従来からアーク溶接法が実施されており、なか
でも高速溶接が可能なＭＡＧ溶接法やＭＩＧ溶接法が広
く採用されている。ところがこれらのアーク溶接法によ
り亜鉛めっき鋼板の接合を行うと、ブロホールやピット
等の溶接欠陥が発生して継手強度の低下を生じ易いこと
が知られている。これはビード形成部分に存在するめっ
き層中の亜鉛がビード形成過程でビード内に溶け込み、
蒸気化して残留するためである。
【０００３】そこで特開昭６３ー１０８９９５号公報に
は、亜鉛めっき鋼板の接合界面となる表面に特殊塗料を
塗布し、塗料中に存在するＰによって亜鉛よりも高融点
の合金（Fe-P-Zn)を形成し、溶接時の亜鉛ガスの発生を
防止する方法が提案されている。また、特開昭６３ー５
６３９５号公報には、Te、Se、REM 、Sbの単体又は酸化
物を亜鉛めっき鋼板の接合界面に塗布し、溶融時の粘性
を低下させて亜鉛ガスの排出を促進する方法が提案され
ている。しかしこれらの方法はいずれも、溶接に先立っ
て亜鉛めっき鋼板の接合界面に塗料を塗布しておく必要
があり、溶接の工数が増加するという問題があり、ま
た、塗料等を用いるためランニングコストがかかり溶接
部品のコストを上昇する等の課題がある。
は、亜鉛めっき鋼板の接合界面となる表面に特殊塗料を
塗布し、塗料中に存在するＰによって亜鉛よりも高融点
の合金（Fe-P-Zn)を形成し、溶接時の亜鉛ガスの発生を
防止する方法が提案されている。また、特開昭６３ー５
６３９５号公報には、Te、Se、REM 、Sbの単体又は酸化
物を亜鉛めっき鋼板の接合界面に塗布し、溶融時の粘性
を低下させて亜鉛ガスの排出を促進する方法が提案され
ている。しかしこれらの方法はいずれも、溶接に先立っ
て亜鉛めっき鋼板の接合界面に塗料を塗布しておく必要
があり、溶接の工数が増加するという問題があり、ま
た、塗料等を用いるためランニングコストがかかり溶接
部品のコストを上昇する等の課題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、従来のような塗料の塗布を必要と
せず、ブロホールやピット等の溶接欠陥の発生を防止し
つつ亜鉛めっき鋼板をアーク溶接することができる方法
を提供するために完成されたものである。
の問題点を解決して、従来のような塗料の塗布を必要と
せず、ブロホールやピット等の溶接欠陥の発生を防止し
つつ亜鉛めっき鋼板をアーク溶接することができる方法
を提供するために完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
した本発明に係る亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法は、
アーク溶接後の溶融池を撹拌棒により撹拌して溶融池内
の亜鉛ガス気泡を排出することを特徴とするものであ
る。
した本発明に係る亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法は、
アーク溶接後の溶融池を撹拌棒により撹拌して溶融池内
の亜鉛ガス気泡を排出することを特徴とするものであ
る。
【０００６】
【作用】このような亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法に
よれば、アーク溶接後の溶融池が攪拌されることにより
溶融池内の界面近傍、特に、凝固直前の溶融池界面近傍
の流動性が向上し、溶融池内で亜鉛ガス気泡がトラップ
されることなく浮上して溶融池外へそのまま排出するか
或いは微細化され、また、浮上した亜鉛ガスの一部は撹
拌棒の表面に付着して排出されるので、溶接欠陥を防止
することができることとなる。
よれば、アーク溶接後の溶融池が攪拌されることにより
溶融池内の界面近傍、特に、凝固直前の溶融池界面近傍
の流動性が向上し、溶融池内で亜鉛ガス気泡がトラップ
されることなく浮上して溶融池外へそのまま排出するか
或いは微細化され、また、浮上した亜鉛ガスの一部は撹
拌棒の表面に付着して排出されるので、溶接欠陥を防止
することができることとなる。
【０００７】一般に亜鉛めっき鋼板の接合近傍の重ね合
せ部には鋼板の表面粗さに起因する数μm 程度の厚み隙
間が多数存在し、微小隙間が形成される。この隙間は亜
鉛めっき層が溶接熱の熱影響によりガス化した際このガ
ス化した高圧亜鉛ガスの溶融池への侵入経路となる。ま
た、隅肉溶接のルート部（コーナー部）においては、応
力集中により溶融池内に侵入した亜鉛ガスがルート部に
集積し易く、更にめっき鋼板の重ね合せ部の微小隙間を
伝ってめっき層の亜鉛が溶融池、溶融凝固金属の熱影響
をうけて高温亜鉛ガスとなり、隙間が極めて小さいため
高温高圧亜鉛ガスとなり、この亜鉛ガスが溶融池へ常時
供給され、特に、凝固直前の溶融池へ侵入するとブロー
ホール、ピット等の溶接欠陥となる。
せ部には鋼板の表面粗さに起因する数μm 程度の厚み隙
間が多数存在し、微小隙間が形成される。この隙間は亜
鉛めっき層が溶接熱の熱影響によりガス化した際このガ
ス化した高圧亜鉛ガスの溶融池への侵入経路となる。ま
た、隅肉溶接のルート部（コーナー部）においては、応
力集中により溶融池内に侵入した亜鉛ガスがルート部に
集積し易く、更にめっき鋼板の重ね合せ部の微小隙間を
伝ってめっき層の亜鉛が溶融池、溶融凝固金属の熱影響
をうけて高温亜鉛ガスとなり、隙間が極めて小さいため
高温高圧亜鉛ガスとなり、この亜鉛ガスが溶融池へ常時
供給され、特に、凝固直前の溶融池へ侵入するとブロー
ホール、ピット等の溶接欠陥となる。
【０００８】しかして、このような溶接欠陥を防止する
ためには、めっき鋼板の重ね合せ部のめっき層内の亜鉛
が気化した亜鉛ガスの溶融池内への侵入を防止したり、
侵入した亜鉛ガスを溶融池の底部界面から剥離したり、
溶融池の接合界面近傍に存在する亜鉛ガスからなる気泡
を微細化することが必要である。
ためには、めっき鋼板の重ね合せ部のめっき層内の亜鉛
が気化した亜鉛ガスの溶融池内への侵入を防止したり、
侵入した亜鉛ガスを溶融池の底部界面から剥離したり、
溶融池の接合界面近傍に存在する亜鉛ガスからなる気泡
を微細化することが必要である。
【０００９】そこで、本発明においてはアーク溶接後の
溶融池を攪拌棒で強制的に撹拌することによって達成す
ることを開発したものである。溶融池を攪拌する撹拌棒
としては、溶融池に常時接触するため非溶解性のものが
よく、例えばタングステン、黒鉛、セラミックス等が好
適である。このような撹拌棒は例えば溶接トーチの進行
方向後部に溶接トーチと直列に移動枠に配置しておき、
溶接トーチの溶接進行（移動）に追従して溶接後の溶融
池を強制的に撹拌するようにすればよい。また、撹拌に
際しては撹拌棒の先端部を溶融池内へ位置させて溶接ト
ーチの進行に追従させる単なる移動の他、撹拌棒を回転
又は振動を付与しつつ移動させてもよく、特に、撹拌棒
を回転又は振動させながら移動させたときは一層効果的
にガス気泡を排出することができる。
溶融池を攪拌棒で強制的に撹拌することによって達成す
ることを開発したものである。溶融池を攪拌する撹拌棒
としては、溶融池に常時接触するため非溶解性のものが
よく、例えばタングステン、黒鉛、セラミックス等が好
適である。このような撹拌棒は例えば溶接トーチの進行
方向後部に溶接トーチと直列に移動枠に配置しておき、
溶接トーチの溶接進行（移動）に追従して溶接後の溶融
池を強制的に撹拌するようにすればよい。また、撹拌に
際しては撹拌棒の先端部を溶融池内へ位置させて溶接ト
ーチの進行に追従させる単なる移動の他、撹拌棒を回転
又は振動を付与しつつ移動させてもよく、特に、撹拌棒
を回転又は振動させながら移動させたときは一層効果的
にガス気泡を排出することができる。
【００１０】このように溶接トーチに追従移動して撹拌
棒によって溶融池を撹拌する場合は、溶接トーチと撹拌
棒の間隔としては溶接速度にもよるが、例えば80〜180
cm／分の溶接速度においては２〜１０mmが適当であり、
10mm以上になると溶融池がほとんど凝固（ビード形成）
し、撹拌が困難になることがあり、溶接トーチには接触
しない程度の間隔を保持しつつ、溶接トーチに追従させ
て溶融池を撹拌することによって確実に気泡を排出する
ことができる。
棒によって溶融池を撹拌する場合は、溶接トーチと撹拌
棒の間隔としては溶接速度にもよるが、例えば80〜180
cm／分の溶接速度においては２〜１０mmが適当であり、
10mm以上になると溶融池がほとんど凝固（ビード形成）
し、撹拌が困難になることがあり、溶接トーチには接触
しない程度の間隔を保持しつつ、溶接トーチに追従させ
て溶融池を撹拌することによって確実に気泡を排出する
ことができる。
【００１１】以下、本発明を図示の実施例によって更に
詳細に説明する。図１において、１、１ａは溶接しよう
とする亜鉛めっき鋼板、２はその接合部、３は溶接トー
チである。今、亜鉛めっき鋼板１、１ａの接合部２に溶
接トーチ３を指向させてアーク４を飛ばし、溶接池５を
形成する。続いて、この溶接池５に撹拌棒６の先端部を
位置させて溶接トーチ３の溶接移動に追従してこの撹拌
棒６を移動させて溶融池５を撹拌すれば、溶融池５内の
亜鉛ガス気泡は排出される。なお、図中７は溶接ビ−ド
である。
詳細に説明する。図１において、１、１ａは溶接しよう
とする亜鉛めっき鋼板、２はその接合部、３は溶接トー
チである。今、亜鉛めっき鋼板１、１ａの接合部２に溶
接トーチ３を指向させてアーク４を飛ばし、溶接池５を
形成する。続いて、この溶接池５に撹拌棒６の先端部を
位置させて溶接トーチ３の溶接移動に追従してこの撹拌
棒６を移動させて溶融池５を撹拌すれば、溶融池５内の
亜鉛ガス気泡は排出される。なお、図中７は溶接ビ−ド
である。
【００１２】
【実施例】次に、直径が1.2 mmの市販のＭＡＧ溶接用ワ
イヤーを使用し、シールドガスはAr80％＋CO2 20％とし
て流量20 l／min の条件で２枚重ねの隅肉溶接をＭＡＧ
溶接により自動溶接した。溶接姿勢は図２及び図３に示
すごとく、溶接トーチ３の角度θ＝60度、溶接トーチ３
の前進角度β＝−45〜45°とした。このような条件での
溶接結果を実施例とし、攪拌を行わない従来法を比較例
として表１に挙げる。なお、表１において、ブロホール
の評価法は、溶接ビード全線（30cm) をＸ線透過試験で
全ブロホールを検出し、１cm長さ当たりのブロホールの
数で評価し、評価の結果は全てn ＝10個の平均値で示し
た。さらに、表１中の「撹拌形態」欄における「移動」
とは、撹拌棒の先端を溶融池内へ位置させて溶接トーチ
と同一速度で移動させた場合であり、「振動」とは、撹
拌棒の先端を溶融池内へ位置させて溶接トーチと同一速
度で移動させながら、溶接線方向に振動させた場合であ
り、「回転」とは、撹拌棒の先端を溶融池内へ位置させ
て溶接トーチと同一速度で移動させながら、溶融池内で
回転（回／秒）させた場合である。また、表１中の「被
溶接材材料」欄に記載した記号の説明は表２に示すとお
りである。
イヤーを使用し、シールドガスはAr80％＋CO2 20％とし
て流量20 l／min の条件で２枚重ねの隅肉溶接をＭＡＧ
溶接により自動溶接した。溶接姿勢は図２及び図３に示
すごとく、溶接トーチ３の角度θ＝60度、溶接トーチ３
の前進角度β＝−45〜45°とした。このような条件での
溶接結果を実施例とし、攪拌を行わない従来法を比較例
として表１に挙げる。なお、表１において、ブロホール
の評価法は、溶接ビード全線（30cm) をＸ線透過試験で
全ブロホールを検出し、１cm長さ当たりのブロホールの
数で評価し、評価の結果は全てn ＝10個の平均値で示し
た。さらに、表１中の「撹拌形態」欄における「移動」
とは、撹拌棒の先端を溶融池内へ位置させて溶接トーチ
と同一速度で移動させた場合であり、「振動」とは、撹
拌棒の先端を溶融池内へ位置させて溶接トーチと同一速
度で移動させながら、溶接線方向に振動させた場合であ
り、「回転」とは、撹拌棒の先端を溶融池内へ位置させ
て溶接トーチと同一速度で移動させながら、溶融池内で
回転（回／秒）させた場合である。また、表１中の「被
溶接材材料」欄に記載した記号の説明は表２に示すとお
りである。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、亜鉛めっ
き鋼板のアーク溶接において、溶融池内の亜鉛ガス気泡
を十分に排出するとができ、ブローホール等の溶接欠陥
を確実に防止することができるので、品質を著しく向上
するとともに歩止まりを高めることができる。又、溶接
に先立って溶接線上に塗料等の塗布を必要としないうえ
に溶接ビード形成も良好であり、グラインダー等で平滑
に仕上げる補修作業も省略できるので作業能率を向上
し、生産性を高めるとともに省力化もできる等の優れた
効果が得られる。
き鋼板のアーク溶接において、溶融池内の亜鉛ガス気泡
を十分に排出するとができ、ブローホール等の溶接欠陥
を確実に防止することができるので、品質を著しく向上
するとともに歩止まりを高めることができる。又、溶接
に先立って溶接線上に塗料等の塗布を必要としないうえ
に溶接ビード形成も良好であり、グラインダー等で平滑
に仕上げる補修作業も省略できるので作業能率を向上
し、生産性を高めるとともに省力化もできる等の優れた
効果が得られる。
【図１】本発明方法の一例を示す側面図である。
【図２】本発明の実施例における溶接トーチ角度を示す
正面図である。
正面図である。
【図３】本発明の実施例における溶接トーチ角度を示す
側面図である。
側面図である。
１ 亜鉛めっき鋼板 1a 亜鉛めっき鋼板 ２ 接合部 ３ 溶接トーチ ４ アーク ５ 溶融池 ６ 攪拌棒
Claims (2)
- 【請求項１】 アーク溶接後の溶融池を撹拌棒により撹
拌して溶融池内の亜鉛ガス気泡を排出することを特徴と
する亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法。 - 【請求項２】 撹拌棒を溶接トーチに追従させて溶融池
を撹拌することを特徴とする請求項１に記載の亜鉛めっ
き鋼板のアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13152094A JPH081325A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13152094A JPH081325A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081325A true JPH081325A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15059980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13152094A Withdrawn JPH081325A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081325A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014531322A (ja) * | 2011-09-30 | 2014-11-27 | ウイスコ テイラード ブランクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＷＩＳＣＯ Ｔａｉｌｏｒｅｄ Ｂｌａｎｋｓ ＧｍｂＨ | 被覆された金属薄板を継手溶接するための方法および装置 |
| CN104227195A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-24 | 重庆大学 | 具有介入性机械扰动特征的压铸件焊接方法及焊枪 |
| CN110814589A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-21 | 河北科技大学 | 焊丝熔池搅动装置 |
| US20200086433A1 (en) * | 2018-09-17 | 2020-03-19 | Yuming Zhang | Method to Make Arc Welds with Mechanical Stirring by Solid Object in Molten Filler Metal |
| CN113909718A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-01-11 | 国家高速列车青岛技术创新中心 | 一种降低铝合金激光-电弧复合焊气孔的焊接系统和方法 |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP13152094A patent/JPH081325A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014531322A (ja) * | 2011-09-30 | 2014-11-27 | ウイスコ テイラード ブランクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＷＩＳＣＯ Ｔａｉｌｏｒｅｄ Ｂｌａｎｋｓ ＧｍｂＨ | 被覆された金属薄板を継手溶接するための方法および装置 |
| US9468995B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-10-18 | Wisco Tailored Blanks Gmbh | Method and device for joint-welding coated metal sheets |
| CN104227195A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-24 | 重庆大学 | 具有介入性机械扰动特征的压铸件焊接方法及焊枪 |
| US20200086433A1 (en) * | 2018-09-17 | 2020-03-19 | Yuming Zhang | Method to Make Arc Welds with Mechanical Stirring by Solid Object in Molten Filler Metal |
| CN110814589A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-21 | 河北科技大学 | 焊丝熔池搅动装置 |
| CN113909718A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-01-11 | 国家高速列车青岛技术创新中心 | 一种降低铝合金激光-电弧复合焊气孔的焊接系统和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |