JPS6149036B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、側面継目に存在する罐用素材の切断
端面の耐腐食性及び対塗料密着性に優れた溶接継
目罐の製造法に関するものである。 従来、溶接シーム罐の製造は、罐用素材を円筒
状に成型することによつて形成される重ね合わせ
部を、上下一対の電極ローラー間に通過せしめる
か、或は電極ワイヤーを介して上下対の電極ロー
ラー間に通過せしめるかして、重ね合わせ部を電
気抵抗溶接することにより行われるが、この様に
して形成される側面継目の段差部表面には素材の
基質たる鉄が必ず露出しており、内容物中への鉄
溶出、継目の耐腐食性、塗料に対する密着性に関
して重要な問題となつている。即ち罐用素材とし
ては、ブリキやテインフリースチール（TFS、
電解クロム酸処理鋼板）等の表面処理鋼板が耐腐
食性の見地から一般に使用されているが、前述し
た側面継目の段差部には、素材の基質である鉄が
露出した素材切断端面が位置し、更に溶接時の圧
力により素材の基質たる鉄がはみ出しているた
め、この部分からの鉄の溶出や腐食が容易に進行
するのである。 従来、この素材切断端面からの鉄溶出や腐食を
防止するために、形成される側面継目を各種の塗
料や溶融した樹脂で被覆保護することが提案され
ているが、これらの試みはその効果において未だ
満足すべきものではなかつた。鉄はスズメツキ層
や含クロム被覆層に比して耐腐食性や塗料への密
着性に劣つており、更に製罐工程において露出し
た鉄が酸化を受けやすいためこの様な欠点は一層
顕著に表われることになる。斯くして公知の溶接
罐は、その側面継目を塗料が樹脂で保護被覆した
場合でされも満足すべき結果は得られていない。 本発明者等は、側面継目となるべき罐用素材両
表面処理の切断端面を予め耐腐食性金属でメツキ
し、この罐用素材を円筒状に成形し、前記両表面
処理を重ね合わせ、次いでこの重ね合わせ部を電
気抵抗溶接をする時には、側面継目の段差部分、
即ち素材切断端面は勿論のこと鉄のはみ出し部分
も耐腐食性金属或は該金属と鉄の合金から成る層
で完全に被覆された側面継目が容易に形成され、
側面継目の耐腐食性、対塗料密着性及び鉄溶出抑
制に優れた溶接罐が得られることを見出した。 本発明のよれば、表面処理鋼板から成る罐用素
材の側面継目となるべき両端縁部の少なくとも一
方の切断端面を耐腐食性金属でメツキし、この罐
用素材を円筒状に成形し前記両端縁部を重ね合わ
せ、次いで前記両端縁部を電気抵抗溶接して、段
差部分の表面が耐腐食性金属乃至は該金属と鉄と
の合金から成る層で密着被覆された側面継目を形
成させることを特徴とする溶接罐の製造方法が提
供される。 溶接継目罐の断面を示す第１図において、罐用
素材１を円筒状に成形し、その両端縁部２，２を
重ね合わせ、これを電気抵抗溶接して側面継目３
を形成する。この側面継目を拡大して示す第２図
において、罐用素材１は鋼基質４とその両表面に
施された表面処理層５とから形成されており、そ
の側面継目３には素材切断端面６或は溶接時にお
ける素材はみ出し部７から成る段差部が存在し、
この段差部表面においては素材の基質である鉄４
が露出している。素材はみ出し部７の大きさは、
電気抵抗溶接の際、端縁２，２の重ね合わせ部に
印加する圧力によつても相違するが、通常側面継
目３の厚みは素材１の厚みの1.1乃至1.8倍となる
様な条件下で溶接を行つており、この厚みの減少
分にほぼ相当する素材が段差部にはみ出すことに
なる。 本発明によれば、側面継目３の段差部６或は７
の面を耐腐食性金属乃至は該金属と鉄との合金か
ら成る層で完全に密着保護することが可能とな
る。 本発明は工程を説明するための第３−Ａ，３−
Ｂ及び３−Ｃ図において、表面処理鋼板のコイル
乃至は大板を成形すべき罐の周長プラス継目幅の
長さに裁断して、継目となる端縁部に切断端面６
が位置する罐用素材１とする（第３−Ａ図）。こ
の罐用素材１の切断端面６に耐腐食性金属のメツ
キ層８を形成させる（第３−Ｂ図）。斯くして切
断端面６を耐腐食性金属８でメツキした罐用素材
１をそれ自体公知の手段で円筒状に成形し、両端
縁部を重ね合わせ、この重ね合わせ部を電気抵抗
溶接すると第３−Ｃ図に示す通り、継目の段差部
に存在する切断端面６は予め耐食性金属８で被覆
されており、また溶接時の発熱により、この耐食
性金属８が溶融乃至軟化されているため、溶接時
の圧力で重ね合わせ部からはみ出される鉄はこの
耐食性金属８で被覆された状態で段差部にはみ出
し、その結果段差部の全ての表面は耐食性金属か
ら成る層で完全に被覆されることになる。この被
覆層８においては耐食性金属と鉄との相互拡散に
よりこれらの合金層が一部に或は全層にわたつて
形成される場合もある得る。 本発明において表面処理鋼板としては、鋼板基
質にスズ、亜鉛、アルミニウム、クロム等の金属
を電気メツキ或は溶融メツキ等の手段で施したメ
ツキ処理鋼板や鋼板基質をクロム酸及び／又はリ
ン酸等で化成処理或は電解処理して得られる化成
処理乃至は電解処理鋼板等のそれ自体の表面処理
鋼板を使用することができる。これらの表面処理
鋼板のうちでも、スズメツキ鋼板（ブリキ）及び
クロム酸電解処理鋼板（TFS）が本発明の目的
に好適である。表面処理鋼板の厚みは0.15乃至
0.50mmの範囲にあるものが好適であり、表面処理
層の厚さはその種類によつても相違するがブリキ
の場合には0.076乃至1.52μ、TFSの場合には
0.008乃至0.021μの範囲が好適である。 ブリキの場合、表面被覆層は全てがスズ−鉄合
金層から成つていても良く、またスズ−鉄合金層
と純粋なスズ金属層とから成つていても良い。
TSF素材の表面被覆層は、一般に金属クロムか
ら成るアンダー層と非金属クロム、例えば含水ク
ロム酸化物から成るトツプ層とから成つている
が、両者の比率は広い範囲内で変化させることが
できる。 本発明において、耐腐食性金属としてはそれ自
体耐腐食性であるか或は鉄との組み合わせで電気
化学的に耐腐食性を示すことが知られている任意
の金属が使用される。その適当な例はこれに制限
されるものではないが、スズ、亜鉛、アルミニウ
ム、クロム、鉛、銅、ニツケル等である。これら
の金属のうちでも鉄に比して低融点の金属が段差
部表面の完全被覆という見地から望ましく、ス
ズ、亜鉛、鉛が特に好適である。 罐用素材の切断端面にメツキ層を設けるには、
浸漬による溶融メツキ、電解メツキ、溶射、スパ
ツタリング、真空蒸着等の任意の手段を用いるこ
とができるが、通常は溶融メツキ、電解メツキ等
の簡便な手段で切断端面の保護を完全に行うこと
ができる。メツキ層の厚みは段差部表面の被覆が
完全に行われる様に簡単な実験で決定することが
でき、通常は0.5乃至100μの厚みとすれば満足す
べき結果が得られる。 本発明において、電気抵抗溶接に賦すべき罐用
素材の切断端面に予め耐腐食性金属のメツキ層を
設けることは、製造操作の上でも、罐の諸特性の
面でも顕著な利点をもたらす。切断端面を製罐工
程に先立つて被覆しておけば、製罐工程等におい
て切断端面に鉄サビの発生が完全に防止されるば
かりでなく、製罐後の個々の罐体にメツキ処理を
施す等の煩しさが解消されることになる。更に素
材の切断端面を製罐前にメツキ処理すれば、製罐
後にメツキ処理する場合よりも確実に、しかも容
易にその表面処理が可能となる。 重ね合わせた素材端縁部の電気抵抗溶接は、そ
れ自体公知の条件で行い得るが、素材切断端面に
施した耐腐食性金属の酸化を防止するために、溶
接時の雰囲気を非酸化雰囲気とすることが望まし
い。このために、窒素、アルゴン、ネオン、水
素、一酸化炭素等の不活性ガスの気流中で溶接を
行う。電気抵抗溶接の電源としては、交流、直
流、整流波等の任意の電源を使用でき、電圧及び
電流は、従来溶接罐の製造に一般に使用されてい
る範囲のものでよい。 本発明により製造された溶接罐は、継目の耐腐
食性、耐塗料密着性及び金属溶出抑制に優れてお
り、無塗装罐、部分塗装罐の形で内容物をレトル
ト殺菌するバキユーム罐、炭酸飲料等を充填する
内圧罐、エアゾール容器等として種々の分野に用
いることができ、更に段差部の表面が耐腐食性金
属で被覆された溶接罐が、成形後の個々の罐体を
メツキ処理に賦する等の煩しさなしに簡単に製造
できるという製造上の利点をも有するものであ
る。 本発明を次の例で説明する。 実施例 １ 板厚；0.23mm、テンパー；Ｔ−４の＃25ぶりき
を罐胴ブランク（125^H×206^Jmm）に切断する。そ
の後フオーミング方向と直角にあるブラツクのカ
ツトエツジ面、２面の内一方を２％塩化アンモニ
ウム＋10％塩化亜鉛液に１〜３mm深さで2ces浸漬
し、そのまま300℃に保持した溶融すず槽中に１
〜３mmの深さで2sec浸漬する。この時カツトエツ
ジやその近傍のぶりき表裏面に過剰に付着したす
ずは溶接性を損う為除去する。除去方法としては
すずを付着させたカツトエツジ面を下向きにして
耐熱性布をロール巾表面に10mm厚で貼り付けた３
ケの鋳鋼製回転ロール（巾７mm、直径100mm）間
をすばやく通過させる。ロールの１ケはすずが過
剰に付着したカツトエツジ面を、１ケはそのカツ
トエツジ近傍のぶりき表面を、残りの１ケはその
カツトエツジ近傍のぶりき裏面に適当な強さで当
たるようにセツトする。カツトエツジ面に当つて
いるロールは常にカツトエツジ面がロール巾のほ
ぼ中央部にくるようにし、又ぶりき表裏面に当つ
ている２ケのロールはブランク進行方向に対して
逆方向に対して逆方向、且つ下向45゜方向にロー
ル面が当たるようにセツトした。３ケのロールの
回転方向はブランクの進行方向と逆方向で過剰の
すずを下の受け皿上に拭い落としている。又、ロ
ールとブランクの接触している中心位置はブラン
クの進行方向に対してカツトエツジに当つている
ロールが他の２ケより15mm後方にある。尚、溶融
すず槽から上記の過剰付着すず除去装置間は付着
すずが凝固しないようにカツトエツジ部分を下方
よりガス加熱している。 一方のカツトエツジのすず被覆が終つた後、反
対側のカツトエツジも同様に処理する。このブラ
ンクを下記条件で溶接部の耐食性、塗料密着性を
評価した。 溶接条件 電極；銅線 ラツプ巾；0.4mm 溶接速度；30ｍ／分 電極加圧力：55Kg 溶接電流；7000A 溶接雰囲気；窒素ガス気流中 評価方法 耐食性；溶接部を無塗装の状態で評価した。 (1) ５％−37℃食塩水30分噴霧実施。 〇………発錆^０ _〜小、△………発錆中、×………
発錆大 (2) 屋外に５日間暴露した（晴天；４日、雨天；
１日） 〇………発錆^０ _〜小、△………発錆中、×………
発錆大 (3) フエロキシル液（K₃Fe（CN）₆；１％、
K₄Fe（CN）₆；１％、NaCl；６％）に２分間焦
浸漬し鉄露出を調べた。 〇………青変部^０ _〜小、△………青変部中、×…
……青変部大 塗料密着性；溶接部内面にエポキシ系塗料を10μ
厚で塗布し、焼付（ピーク温度300℃−15sec）し
たサンプルで評価した。 (1) 溶接部をストライプ状に切り取り、溶接方向
と直角に塗装面が外側にくるように約180゜に
折り曲げ耐圧ビンのガラスクリーナー中に浸漬
する。このサンプルを50℃に貯蔵し、２ケ月後
評価した。 〇………気泡なし、△………気泡小、×………
気泡中大 (2) 溶接部をストライプ状に切り取り、溶接方向
と直角に10mm間隔でカツトエツジ部周辺の塗膜
にナイフで切り込みを入れ、５％食塩水に浸漬
し、70℃で48時間保持後塗膜のリフテイング状
態を観祭する。 〇………リフテイング^０ _〜小、△………リフテイ
ング中、×………リフテイング大 比較例 １ 罐胴ブランクのカツトエツジにすずを付着させ
る処理を除けば実施例１と同一材料を使用し、同
一条件で溶接して評価した。 実施例 ２ 板厚；0.23mm、テンパー；Ｔ−４のTFS材（金
属クロム量；50mg/m² 水和クロム酸化物中のク
ロム量；５mg/m²）を実施例１と同一方法でブラ
ンクのカツトエツジに２％塩化アンモニウム＋10
％塩化亜鉛液を付け370℃に保持した溶融鉛槽中
に１〜３mmの深さで2sec浸漬した。過剰に付着し
た鉛は実施例１と同様の方法で除去した。この際
カツトエツジ部のガス加熱は実施例１より強く
し、又反対側のカツトエツジ部も同様に処理し
た。このブランクを下記溶接条件で溶接後、実施
例１と同様に評価した。 溶接条件 電極；銅線 ラツプ巾；0.8mm 溶接速度；７ｍ／分 電極加圧力：50Kg １次電圧；194V 溶接雰囲気；窒素ガス気流中 比較例 ２ 罐胴ブランクのカツトエツジに鉛を付着させる
処理を除けば実施例２と同一材料を使用し、同一
条件で溶接して評価した。 実施例 ３ 実施例２と同一板材を使用し、亜鉛を罐胴ブラ
ンクのカツトエツジ部に付着させた。この際、溶
融亜鉛槽の温度を470℃とし又亜鉛槽と過剰付着
亜鉛除去装置間のガス加熱を実施例２より強くし
た以外は実施例２と同一である。又溶接条件も実
施例２と同じである。 実施例 ４ 板厚；0.21mm、テンパー；Ｔ−４の＃10ぶりき
（純すず量；0.83ｇ/m² 合金すず量；0.32ｇ/
m²）を使用して罐胴ブランク（125^H×206^Lmm）に
切断する。その後フオーミング方向と直角にある
ブラツクのカツトエツジ面、２面の内一面だけが
露出し、他の部分には液が触れぬように耐酸性ゴ
ムでブランク表裏面を押さえ５％塩酸中に2sec浸
漬し水洗する。そしてそのままの状態でカツトエ
ツジ面がすず陽極に対面するようにメツキ槽に入
れ、下記条件でまずメツキした。 メツキ条件 陽極；すず板（巾：50mm、長さ：130mm、厚さ：
10mm） 陰極；罐胴ブランク 電解液；硫酸第１すず（100ｇ/、硫酸（100ｇ/
）、クレゾールスルフオン酸（100ｇ/）、β
ナフトール（１ｇ/）、ゼラチン（２ｇ/） 電極間距離：40mm （すず板とメツキするカツトエツジ面間） 電解液温度；40℃ 電流密度；15A/dm² メツキ時間；5sec メツキ終了後、水洗、乾燥し反対側のカツトエ
ツジ面も同様に処理した。このブランクを下記条
件で溶接後実施例１に評価した。 溶接条件 電極；銅線 ラツプ巾；0.4mm 溶接速度；35ｍ／分 電極加圧力：50Kg 溶接電流；6350A 溶接雰囲気；窒素ガス気流中 比較例 ４ 罐胴ブランクのカツトエツジにすずメツキを施
さない点を除けば実施例４と同一材料、同一条件
で溶接し、評価した。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は、溶接罐の断面図であり、第２図は、
第１図の側面継目を拡大して示す断面図であり、
第３−Ａ図、第３−Ｂ図及び第３−Ｃ図は、本発
明の溶接罐の製造工程を示す説明図である。 引照数字１は罐用素材、２は端縁部、３は側面
継目、４は鋼基質、５は表面処理層、６は切断端
面、７は素材はみ出し部、８は耐腐食性金属をそ
れぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面処理鋼板から成る罐用素材の側面継目と
   なるべき両端縁部の少なくとも一方の素材切断端
   面を耐腐食性金属でメツキし、この罐用素材を円
   筒状に成形し前記両端縁部を重ね合わせ、次いで
   前記両端縁部を電気抵抗溶接して、段差部分の表
   面が耐腐食性金属乃至は該金属と鉄との合金から
   成る層で密着被覆された側面継目を形成させるこ
   とを特徴とする溶接罐の製造方法。 ２ 耐腐食性金属でメツキする切断端面が、側面
   継目となるべき両端縁部である特許請求の範囲第
   １項記載の製造方法。 ３ 耐腐食性金属でメツキする切断端面が、罐の
   内側で側面継目となるべき片端部である特許請求
   の範囲第１項記載の製造方法。 ４ 耐腐食性金属が、錫、鉛及び亜鉛から成る群
   より選択された一種である特許請求の範囲第１項
   記載の製造方法。