WO2010038429A1 - 鋼板のガスシールドアークブレージング方法 - Google Patents

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arc brazing
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亀井俊和
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大陽日酸株式会社
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    • C21D2251/00—Treating composite or clad material
    • C21D2251/04—Welded or brazed overlays

Definitions

  • the present invention relates to a gas shield arc brazing method for a steel sheet.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2008-252696 filed in Japan on September 30, 2008 and Japanese Patent Application No. 2008-266722 filed on Japan on October 15, 2008. , The contents of which are incorporated herein.
  • Arc brazing is a brazing method using an electric arc as a heat source. This is a joining method that uses a metal or alloy with a lower melting point than the base material to be joined as the filler metal and joins the base material with little melting, and is applied using a welding power source sold for arc welding. Is common. Arc brazing has a lower heat input than fusion welding such as GMA (Gas Metal Arc) welding. For this reason, it is suitable for joining thin plates such as automobile body parts because it is possible to join joints with a large gap with little occurrence of distortion.
  • GMA Gas Metal Arc
  • arc brazing normally does not melt the workpiece, so that it is possible to realize joining with low heat input and low distortion. Since the strength of the joint is secured at the surface where the plate material and the weld metal are in contact, it is necessary to ensure a sufficient contact surface between the upper plate and the weld metal, especially when performing lap joints frequently used in arc brazing. is necessary. In the arc brazing method that has been used in the past, the bead wettability is poor, so it tends to be a convex bead with a narrow bead width, and it is difficult to ensure a sufficient contact surface between the upper plate and the weld metal. was there.
  • a copper alloy wire is mainly used as a filler material used for arc brazing. Copper silicon alloys containing silicon and manganese (CuSi type, melting point 910 to 1025 ° C.) and copper aluminum alloys containing aluminum (CuAl type, melting point 1030 to 1040 ° C.) are generally used.
  • the CuAl type wire has a feature that the tensile strength is 390 to 450 MPa, which is higher than the tensile strength (330 to 370 MPa) of the CuSi type, and a glossy golden bead can be obtained.
  • the CuSi type wire has a melting point lower than that of the CuAl type wire, and is suitable for arc brazing by a short arc of a low current (short circuit arc). Even when used for joining surface-treated steel sheets such as galvanized steel sheets, pits (pores opened on the bead surface) and blow holes (pores existing inside the weld metal) as seen in normal arc welding occur. It has the feature of being difficult.
  • Arc brazing requires a shielding gas in the same manner as arc welding in order to protect the electric arc from the atmosphere, and argon gas is generally used as the shielding gas.
  • the electrons are emitted from the oxide in the molten pool of the base material.
  • an inert argon gas is used as the shielding gas, the oxygen that forms the oxide is insufficient, the cathode spot, which is the electron emission point, is not stable, the arc generation becomes unstable, and the transition of droplets occurs. Spatters that cause the molten metal to scatter are generated, and bead irregularities such as a decrease in stability of the bead toes and the bead width and meandering occur.
  • Accelerating the brazing speed is one of the factors destabilizing the arc, as in arc welding. For this reason, speeding up is difficult, and brazing is generally performed in an area of less than 1.0 m / min. However, in the case of a joint that easily causes a gap, construction at a lower speed is unavoidable in order to secure a welding amount.
  • JP-A-8-309533 discloses a method of causing droplet transfer by short circuit during the base current period in order to achieve low welding heat input of pulsed arc welding of a galvanized steel sheet. That is, when droplet transfer is performed for each pulse period, one droplet transfer due to a short circuit is performed during the base current period of one pulse period, so that most of one pulse one short circuit droplet transfer is the base. The welding voltage is set to take place during the current period.
  • this method can achieve low welding heat input, droplet transfer occurs only when a short circuit occurs.
  • the droplet formed at the tip of the wire is brought into contact with the molten pool by the wire advancement operation (the wire feeding direction is the member to be joined), and then the wire retracting operation (wire feeding).
  • the reversal of the feeding direction is performed to separate the droplet from the wire. For this reason, heat input in this section is reduced, and generation of spatter during droplet transfer is suppressed.
  • this method has a problem that the behavior of the arc cannot be controlled and the occurrence of spatter due to the unstable phenomenon of the arc cannot be prevented.
  • the present inventor conducted arc brazing of a galvanized steel sheet using such a gas and using a consumable electrode type arc welding machine generally used in arc brazing. As shown in Fig. 5, it was found that the arc instability phenomenon was improved and the amount of spatter was reduced, but the wettability of the beads could not be improved to a satisfactory level.
  • JP 2005-515899 A discloses blaze welding of galvanized metal parts using a gas mixture comprising 0.4 to 2.0% hydrogen, 0.3 to 2.0% carbon dioxide and the balance argon. A method is disclosed.
  • hydrogen is added to the gas mixture.
  • a shielding gas to which hydrogen is added because of fear of occurrence of weld cracking.
  • Such a gas mixture is concerned about cracking even in arc brazing of a steel sheet.
  • this gas mixture is a three-type mixed gas, the cost becomes high.
  • the thinning of the wire for reducing heat input as described above causes an increase in wire price. If the length of the protruding wire is increased, there is a problem that the target deviation of the wire with respect to the joining line is likely to occur.
  • the MIG brazing composite wire disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-226486 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-269985 described above is a special wire, a solid wire in which the entire wire is homogeneous is used. Compared to the case, there is a problem that the cost of the filler metal increases.
  • a consumable electrode type arc brazing using a melting electrode that melts in an arc it is generally performed by using a short arc or a pulse arc.
  • the short arc is an arc form in which the droplets are transferred while alternately repeating the ignition (generation) of the arc and the disappearance due to the short circuit (short), and is frequently used for arc brazing of a thin steel plate.
  • the construction is performed in a low current / low voltage range in order to prevent melting.
  • droplets are formed by the ignition of the arc, and the droplet contacts and short-circuits to the workpiece, workpiece or molten pool.
  • the arc disappears and the electromagnetic pinch force and the thermal pinch force are applied, a short-circuit droplet transfer in which the droplet is detached from the wire is performed.
  • the magnitude of the electromagnetic pinch force depends on the current value.
  • the magnitude of the thermal pinch force depends on the ratio in the shielding gas, such as carbon dioxide gas or oxygen gas, which has a large arc cooling effect and contracts the arc.
  • a pulsed arc is a periodic addition of a peak current that is higher than the critical current and a base current that is lower than the critical current, melting the wire during the peak current period, and then from the peak current to the base current.
  • This is an arc configuration in which the droplet formed at the wire tip is transferred to the molten pool during the pulse falling period and the base period. The droplet is not brought into contact with the molten pool by a wire or the like, and is transferred to the molten pool.
  • the critical current means a limit current for spray transfer.
  • the wire In the pulse arc, the wire is melted and a droplet is formed with one pulse peak current, and the droplet is transferred to the molten pool in the pulse falling period and the base period in which the peak current changes to the base current.
  • the pulse conditions so as to shift, the droplet transfer becomes 1 pulse 1 transfer, and the amount of spatter generated can be reduced. Further, since the arc spread is large, a wide bead having better bead wettability than a short arc can be obtained.
  • the first aspect of the present invention is a method for consumable electrode arc brazing of a steel sheet.
  • the present invention aims to prevent the generation of wrinkles and to prevent burn-out and melt-out due to gaps and misalignment.
  • the wettability of the bead is improved without using a special composite wire, and irregular beads represented by humping and bead meandering are generated.
  • An object is to obtain a flat bead having a uniform bead width by preventing occurrence of spatter.
  • the first aspect of the present invention is In arc brazing of steel plates using solid wires containing copper as the main component and aluminum, It is characterized in that pulse droplet transfer and short-circuit droplet transfer are periodically performed, and arc brazing is performed using a mixed gas of 0.03-0.3% by volume of oxygen gas and argon as the shielding gas. This is a gas shield arc brazing method for a steel sheet.
  • three or more pulse droplet transitions and one short-circuit droplet transition are periodically performed as one cycle, and a pulse rise from a peak current to a base current is performed.
  • the fall time is preferably 3.1 to 8.4 ms.
  • gas shield arc brazing is performed in a joint in which two or more plate materials are overlapped, and the target position of the wire is set on the uppermost plate member positioned on the uppermost side. It is preferable that the range is 1 mm on the lower plate side and 2 mm on the upper plate side, based on the intersection of the perpendicular drawn from the end of the plate and the upper surface of the lower plate located on the lowermost side.
  • gas shield arc brazing is performed in a joint in which two or more plate materials are overlapped, and the gap between the plates is set to 2.0 mm or less, or the lowermost side of the joint. It is preferable to set it to 2 times or less the thickness of the lower plate located.
  • the heat input is preferably 700 to 1800 J / cm.
  • a second aspect of the present invention is the arc brazing of a steel sheet using a copper alloy wire containing copper and silicon and silicon and manganese as a main component.
  • a copper alloy wire containing copper and silicon and silicon and manganese as a main component.
  • short-circuit droplet transfer is periodically performed, and a mixed gas containing 1.5 to 7% by volume of oxygen gas as a shielding gas and the balance of argon gas is used.
  • a gas shield arc brazing method for a steel sheet characterized by using arc brazing.
  • a third aspect of the present invention is an arc brazing of a steel sheet using a copper alloy wire containing copper and silicon and manganese as a main component, When the wire moves forward and backward with respect to the workpiece, short-circuit droplet transfer is periodically performed, and contains 2-7% by volume oxygen gas and 15% by volume or less helium gas as a shielding gas, Arc brazing is preferably performed using a mixed gas composed of argon gas.
  • the argon gas is a crude argon gas containing oxygen gas and nitrogen gas as impurities.
  • the copper alloy wire is a solid wire having a solid cross section and having the same cross section.
  • the inventions of the above (6) to (10) are gas shield arc brazing methods for joints in which steel plates are overlapped, and the heat input Q is determined according to the thickness of the steel materials to be joined. Is preferably satisfied. 625 ⁇ t + 125 ⁇ Q ⁇ 1250 ⁇ t + 250 (J / cm) t: Steel plate thickness (mm)
  • the average welding current is preferably 60 to 150 A.
  • the steel plate has a thickness of 0.6 to 1.4 mm.
  • the steel plate is preferably a galvanized steel plate.
  • the arc brazing method of the first aspect of the present invention it is possible to improve the arc instability phenomenon and reduce the occurrence of spatter not only at low speed but also at high speed arc brazing.
  • excessive concentration of arc can be prevented and arc voltage can be reduced, beads with aligned toes can be formed, and the gap and aim displacement can be strengthened.
  • the arc brazing can be speeded up. Further, it is possible to prevent bead discoloration and wrinkle generation due to bead surface oxidation.
  • the arc instability phenomenon can be improved and the occurrence of spatter can be reduced.
  • the wettability of the beads is improved, so that a flat bead can be obtained and irregular beads represented by humping and bead meandering can be prevented.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a brazing method used in the first to third aspects of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a welding torch.
  • the welding torch 1 includes a gas nozzle 2 and a contact tip 3.
  • the gas nozzle 2 has a hollow cylindrical shape, and a hollow cylindrical contact tip 3 is coaxially inserted and fixed therein with a gap.
  • the gap between the gas nozzle 2 and the contact tip 3 is a flow path through which the shield gas flows.
  • This flow path is connected to a shield gas supply source (not shown), and shield gas is supplied.
  • a wire 4 serving as a consumable electrode is inserted into the cavity in the contact chip 3.
  • the wire 4 is automatically fed from a wire feeding device (not shown) and is continuously fed out from the contact chip 3.
  • the wire feeding device can perform a forward operation for feeding the wire 4 and a backward operation for slightly retracting the wire 4.
  • the number of forward movements and the backward movements per time, the period, the timing, and the amount of movement of the wire 4 can be set as appropriate.
  • a welding current is applied from the welding power source device 6 between the contact tip 3 and the base material 5.
  • An arc is generated between the wire 4 and the base material 5 by this welding current.
  • the wire 4 is melted to form droplets.
  • the droplets move to the base material 5 and flow into the gaps of the base material 5 so that the base material 5 is joined (brazed).
  • the 1st aspect of this invention is related with the arc brazing method of the steel plate using the copper aluminum alloy wire which has copper as a main component and contains aluminum. Suppresses the occurrence of spatter and bead irregularities (non-uniform bead width) during high-speed brazing, and prevents burn-out and melt-out when a gap or misalignment occurs.
  • the shielding gas has an oxygen gas content of 0.03 to 0.3% by volume, preferably 0.05 to 0.18% by volume, with the balance being the remainder.
  • a mixed gas composed of argon is used.
  • this argon does not include crude argon.
  • oxygen is less than 0.03% by volume, the arc becomes unstable, and spattering and bead width may be uneven. If it exceeds 0.3% by volume, the arc is extremely concentrated along with remarkable bead oxidation, so that the bead width is narrowed. As a result, excess molten metal is scattered as spatter, and the bead width is also uneven. is there.
  • the flow rate of the shielding gas is preferably about 10 to 30 liters / minute, more preferably 10 to 20 liters / minute, but is not limited to this range.
  • the wire 4 is a solid wire containing copper as a main component and containing aluminum.
  • the wire may contain other components.
  • the diameter of the wire can be selected as required, but a copper alloy solid wire (solid wire) having a diameter of 0.8 to 1.2 mm and containing aluminum as a main component is preferably used.
  • the composition of the wire can be selected as necessary, but the aluminum content is preferably 7 to 8 wt%.
  • a copper alloy wire (CuAl8) having an aluminum content specified in EN 14640: 2005 in the range of 6.0 to 9.5 wt% can be preferably used.
  • the delivery speed of the wire 4 can be selected based on the required welding amount, preferably in the range of 3 to 20 m / min, more preferably in the range of 4 to 8 m / min, but is not limited to this range.
  • the base material 5 is a steel plate such as a carbon steel plate or a stainless steel plate.
  • the plate thickness is not limited, but is preferably about 0.6 to 3.2 mm, more preferably 0.6 to 2.3 mm.
  • a lap joint is mainly used, but it is not limited to this.
  • the gap between the two base materials 5 and the base material 5 is preferably about 0 to 3 mm.
  • surface-treated steel sheets such as galvanized steel sheets are excluded from the steel sheets used in the first aspect of the present invention.
  • FIG. 2 is a timing chart showing the welding current, arc voltage, wire 4 movement, and transition state of the droplet 11 in the first embodiment of the present invention.
  • the welding current and arc voltage are schematically shown.
  • the first aspect of the present invention is, for example, as shown in FIG. 2, preferably 3 or more times, more preferably 3 to 8 times (4 times in the illustrated example) pulse droplet transfer and one time. This is combined with short-circuit droplet transfer to make one cycle. This is characterized in that the droplet transfer is repeated periodically.
  • the number of pulse droplet transfer is not limited in the first aspect of the present invention, and a preferable number may be selected.
  • the pulse droplet transfer refers to the following droplet transfer.
  • the formation of the droplet 11 starts from the base current Ib through which the base current flows, and then forms the peak current Ip. Thereafter, at the pulse falling time Tdown until the current returns from the peak current Ip to the base current Ib, the droplet 11 drops (transfers) to the molten pool or the work piece.
  • the occurrence of one droplet transfer for each pulse waveform in this way is called pulse droplet transfer. If the number of times this pulse droplet transfer is repeated is less than 3, the supply amount of the wire 4 decreases, and the welding amount necessary for stable bead formation may not be ensured. If it exceeds 8, the number of pulses in one cycle increases, so heat input may become excessive. As a result, there is a possibility that the heat input reduction effect due to accompanying short-circuit droplet transfer, that is, the effect of reducing the amount of heat given to the welded portion from the outside, may be lost.
  • the short-circuit droplet transfer refers to the following droplet transfer.
  • the wire 4 is sent out at a higher speed than before. By sending it out, the droplet 11 at the tip of the wire 4 is brought into contact (short circuit) with the workpiece, and the droplet 11 is transferred to the molten pool. Thereafter, the wire 4 is retracted by a predetermined amount. During this droplet transfer, no peak current is applied. Such droplet transfer is called short-circuit droplet transfer.
  • Ts during which the wire contacts and retracts in this short-circuit droplet transfer, the welding current and the arc voltage decrease, and the heat input decreases.
  • the pulse fall time Tdown from the peak current Ip to the base current Ib is 3.1 to 8.4 ms. If the fall time Tdown is less than 3.1 ms, the next pulse may be applied before the droplet 11 formed at the tip of the wire 4 smoothly falls (transfers) to the molten pool, and the arc is unstable. Phenomenon and spatter may occur. On the other hand, if the pulse fall time Tdown exceeds 8.4 ms, if the brazing speed increases due to the longer droplet transfer interval, irregular droplet transfer will occur, resulting in short circuits and bead irregularities. It becomes easy.
  • the pulse droplet transfer is preferably performed in the section of the pulse fall time Tdown, and even if the base current time Tb is short, the droplet transfer is stable.
  • the average welding current is preferably 70 to 150 A, and the peak current Ip is preferably 360 to 420 A.
  • the base current Ib is preferably 20 to 70A.
  • the pulse time Tp is preferably 1.0 to 1.8 ms. If the welding current condition is less than these ranges, the wire supply amount is small, the welding amount is insufficient, and the arc becomes unstable, which may cause spatter and bead irregularities.
  • the moving speed of the welding torch 1, that is, the brazing speed is selected as necessary, but is preferably 3 m / min or less in order to prevent arc destabilization. In the case of a joint that creates either a gap or an aim, it is necessary to construct at a lower speed. Therefore, in practice, the brazing speed is preferably about 0.8 to 1.5 m / min.
  • the operation of repeating this combination includes control of the welding current waveform from the welding power source device 6 and the like.
  • This can be realized by the supply control of the wire 4 by the wire supply device.
  • the combination of pulse droplet transfer and short-circuit droplet transfer may be performed continuously without any interval, and the combination of pulse droplet transfer and short-circuit droplet transfer is performed at predetermined time intervals. You may go to
  • the target position of the wire 4 to the member to be welded is performed by periodically repeating the combination of the above-described 3-8 pulse droplet transfer and one short-circuit droplet transfer. It can be taken stably and widely.
  • the target position of the wire 4 can be determined as shown in FIG.
  • a perpendicular line H dropped from the plate end portion of the plate material 21 positioned on the uppermost side of the plate materials 21 and 22 in this example, and the lowermost side, in this example, With reference to the intersection with the upper surface of the plate 22 positioned, a range of 1 mm to the left and right from the intersection, 2 mm to the lower plate side (left side in the figure), and 2 mm to the upper plate side (right side in the figure) can do.
  • the gap between the plate materials can be widened.
  • the gap between the plate materials is preferably 2.0 mm or less, or less than or equal to twice the plate thickness of the lower plate located on the lowermost side of the joint.
  • the gap should be 0.6 to The thickness is preferably set to 2.0 mm or 1 to 2 times the thickness of the lower plate located at the lowermost side of the joint.
  • the heat input applied during arc brazing is preferably within 700 to 1800 J / cm, and the wire supply rate per 1 m of bead is preferably 20 to 45 g / m. Outside these ranges, melting or melting may occur due to insufficient wire welding amount, insufficient heat input to the base material, or excessive heat input.
  • the composition is limited to the shielding gas composition of the first aspect of the present invention based on considerations derived from the results of specific examples described later.
  • the cathode spot of the base material is stably formed, the arc concentration is increased, and the arc voltage is lowered. To do. Therefore, an arc instability phenomenon represented by bead meandering is improved, and an allowable range for a target deviation is widened, and an effect of preventing burnout due to excessive heat input can be obtained. For this reason, the welding amount of a wire can be increased and the effect which the tolerance
  • the second to third aspects of the present invention relate to an arc brazing method for a steel sheet using a copper silicon alloy wire containing copper as a main component and containing silicon (silicon) and manganese. According to this method, it is possible to improve the wettability of the bead, prevent the occurrence of irregular beads represented by humping and bead meandering, reduce the occurrence of spatter, and obtain a flat bead with a uniform bead width. it can.
  • oxygen gas is 1.5 to 7% by volume, preferably 2 to 7% by volume, and the balance is a mixed gas consisting of argon gas and inevitable impurities. Is used.
  • the inevitable impurities are preferably 0.1% by volume or less.
  • the oxygen gas is less than 1.5% by volume, the cathode spot is not stably formed, and the arc becomes unstable, and irregular beads such as humping and bead meandering are likely to occur. Further, since the arc spread is large and the heat input to the base material is insufficient, the bead wettability cannot be improved to a satisfactory level.
  • a mixed gas comprising 2 to 7% by volume of oxygen gas and 15% by volume or less of helium gas as the shielding gas, with the balance being argon gas and inevitable impurities.
  • the shielding gas with the balance being argon gas and inevitable impurities.
  • the helium gas exceeds 15% by volume, the droplets do not move due to a short circuit, but come out of the wire continuously like spray transfer. For this reason, when the torch moving speed (brazing speed) is increased, the arc becomes unstable, the bead width is likely to be uneven, and spatter is likely to occur.
  • the lower limit of helium gas can be selected as necessary, but the lower limit is preferably 5% by volume or more. If it is 5% by volume or more, the expected effect can be sufficiently obtained.
  • the inevitable impurities are trace amounts of other components contained in the production of gas.
  • the argon gas and helium gas in the present invention include those containing inevitable impurities.
  • the argon gas contained in the mixed gas may be argon gas (crude argon gas) containing oxygen gas and nitrogen gas as impurities as long as it does not exceed the scope of the present application.
  • the nitrogen gas contained in the argon gas is preferably 0.1% by volume or less.
  • the gas used in the present invention can be obtained from an air liquefaction separation apparatus that liquefies air and rectifies and separates each component by the difference in boiling point of each component of the air.
  • Argon gas is obtained from an air liquefaction separation apparatus equipped with an argon gas sampling step.
  • Argon gas has a concentration in air of less than 1%, and the boiling point is a value between the boiling point of nitrogen gas and the boiling point of oxygen gas. For this reason, argon gas is obtained by taking out the crude argon containing argon, oxygen, and nitrogen from the air liquefaction separator and removing impurities.
  • the crude argon taken out from the air liquefaction separator is hydrogenated to remove oxygen, and oxygen is removed as water by the catalyst. Thereafter, deoxidized crude argon gas containing a small amount of nitrogen gas and hydrogen gas is rectified, and the nitrogen gas and hydrogen gas are removed to obtain pure argon generally called argon.
  • Argon gas is expensive due to the complexity of the gas production process. On the other hand, crude argon gas is less expensive than argon gas because it has not undergone deoxidation and rectification.
  • such a crude argon gas can be used as the argon gas.
  • the total oxygen in the shielding gas is reduced. It is adjusted to be the specified value.
  • the nitrogen gas in the shielding gas is preferably 0.1% by volume or less.
  • the flow rate of the shielding gas is generally preferably about 10 to 30 liters / minute, more preferably 10 to 20 liters / minute, but the present invention is not limited to this range.
  • a copper alloy wire containing copper as a main component and containing silicon and manganese is used as the wire 4. That is, it consists of silicon and manganese and copper as the main component.
  • the wire may contain other components.
  • the diameter of the wire can be selected as necessary, but a copper-silicon alloy wire having a diameter of 0.8 to 1.2 mm and containing silicon (silicon) and manganese as a main component is preferably used.
  • the composition of the wire can also be selected as required, but the silicon content is 2.8 to 4.0 wt%, the manganese content is 0.5 to 1.5 wt%, and the others are copper as defined in EN 14640: 2005
  • a certain copper alloy wire (CuSi3Mn1) can be preferably used.
  • the wire cross section of this copper alloy wire is solid, and the cross section is a solid wire made of the same copper alloy.
  • the delivery speed of the wire 4 can be selected based on the required welding amount, preferably in the range of 3 to 11 m / min, more preferably 4 to 7 m / min, but is not limited to this range.
  • a galvanized steel sheet can be mainly used as the base material 5, but other surface-treated steel sheets and surface treatments are applied in addition to this.
  • No carbon steel plate can be used.
  • the plate thickness is not limited.
  • the plate thickness is generally about 0.5 to 2.0 mm, preferably about 0.6 to 1.4 mm, and more preferably 0.6 to 1.0 mm.
  • the joint shape is mainly a lap joint, but is not limited to this shape.
  • the gap between the two base materials 5 and the base material 5 is preferably about 0 to 3 mm.
  • the arc brazing method according to the second and third aspects of the present invention is a method for performing short-circuit droplet transfer.
  • the feature of the present invention is that the short-circuit droplet transfer is periodically performed by the wire 4 performing an advance / retreat operation on the workpiece.
  • 8A and 8B show a form of short-circuit droplet transfer according to the second aspect and the third aspect of the present invention and a form of conventional short-circuit droplet transfer. What is shown in FIG. 8A shows the form of short circuit droplet transfer implemented in the present invention. What is shown in FIG. 8B shows a form of conventional short-circuit droplet transfer.
  • the feed amount of the wire 4 is temporarily increased to melt the tip of the wire 4.
  • the droplet 11 is brought into contact with the molten pool or the workpiece to short-circuit, and the arc is extinguished.
  • the wire 4 is retracted by a predetermined amount and the wire 4 is pulled up, and at the same time, the droplet 11 is transferred to the molten pool or the workpiece.
  • the arc is ignited to form the next droplet 11.
  • the wire 4 is always supplied only in the workpiece direction.
  • the droplet 11 is formed by the ignition of the arc, and the arc is extinguished by the contact of the droplet 11 with the work piece or the molten pool.
  • the droplet 11 short-circuited by contact is separated from the wire 4 by receiving an electromagnetic pinch force and a thermal pinch force.
  • the proper arc voltage is also lowered, resulting in a lower heat input, and bead wettability is not improved.
  • the arc voltage is increased to increase the heat input, the arc length is increased and the droplet transfer becomes unstable, which may increase the occurrence of spatter.
  • the number of short-circuits can be arbitrarily adjusted. That is, since the droplet transfer can be controlled without depending on the pinch force, the occurrence of spatter can be reduced.
  • the shielding gas By using the shielding gas, a bead with a satisfactory level can be obtained both in terms of the amount of sputtering and the wettability of the bead.
  • mechanical short-circuit droplet transfer by the forward and backward movement of the wire 4 can be selected as necessary.
  • the short-circuit droplet transfer is preferably performed 55 to 85 times per second. If it is less than 55 times per second, the supply amount of the wire 4 decreases, and there is a possibility that a welding amount necessary for stable bead formation cannot be secured. If the number of times exceeds 85 times per second, the time required for the formation of droplets from the arc firing, the contact and separation of the wire from the workpiece becomes too short. There is a possibility of plunging into the molten pool, and as a result, spatter may be easily generated.
  • the number of times can be controlled by setting the number of forward / backward movements of the wire 4 per second or the number of forward / backward movements of the wire 4 with respect to the wire feed speed.
  • the welding current can be selected as necessary, but is preferably 60 to 150 A. If the value is smaller than this, the supply amount of the wire is reduced and the heat input amount is also reduced. Therefore, there is a possibility that the welding amount necessary for stable bead formation and sufficient wettability of the bead cannot be ensured. If the value is larger than the upper limit of the above range, the formation of droplets by arc ignition tends to be insufficient, and the wire is likely to rush into the molten pool and cause sputtering.
  • the following formula (a) in the arc brazing of the galvanized steel sheet, when joining a joint obtained by superposing plate materials such as a lap joint and a barbed joint, the following formula (a) is used. It is preferable that the expressed heat input Q satisfies the following conditional expression (b) determined according to the thickness of the member to be joined. If the heat input Q is smaller than the range of the formula (b), the bead wettability is poor, and a stable bead may not be formed. When the heat input Q is larger than this range, the wire is excessively melted, so that the arc is likely to become unstable, and large spatter may be generated.
  • Oxygen gas has a higher potential gradient than argon gas. For this reason, when argon gas containing a predetermined amount of oxygen gas is used under the condition of the same arc length, the arc voltage increases as compared with the case of only argon gas, so that the wettability of the bead increases and a flat bead is formed. It is formed.
  • Helium gas also has a higher potential gradient than argon gas and improves bead wettability. However, since helium gas has a large arc spread and is unstable, it is not preferable to use it alone. It can be preferably used by adding it to argon gas together with oxygen gas which has an action of stabilizing the arc.
  • Nitrogen causes instability of the arc and generation of internal defects such as blowholes, so the nitrogen content is preferably as low as possible. However, when the amount of nitrogen is 0.1% by volume or less, significant arc instability and internal defects do not occur.
  • the minimum concentration of oxygen gas in the argon gas is preferably 1.5% by volume and the upper limit concentration is preferably 7% by volume.
  • the upper limit concentration of helium gas is preferably 15% by volume.
  • Test examples of the present invention are shown below. However, the present invention is not limited to these examples. As long as there is no particular problem, the position, number, quantity, type, etc. may be changed, added, omitted, or the like.
  • the numbers shown in Tables 1 to 4 are used for distinction. Nos. 1-131 are No. It may be understood as A1 to A131, and Nos. Shown in Tables 5 to 9. 1 to 140 are No. It may be understood as B1 to B140.
  • Test Example 1 (first embodiment) Lap joints using carbon steel plates and stainless steel plates having a thickness of 0.6 to 2.3 mm were performed.
  • the gap between the upper plate and the lower plate is 0 mm
  • the advance angle of the arc torch is 5 °
  • the inclination angle is 30 °
  • the torch moving speed (brazing speed) is 1.0 to 3.
  • Arc brazing was performed at 0 m / min.
  • the stability of the arc (arc state) and the occurrence of spatter were observed with a high-speed video camera. Further, the stability of the bead toe was evaluated by visual observation.
  • Test Example 1 as a welding power source, a welder capable of periodically performing pulse droplet transfer and mechanical short-circuit droplet transfer by a forward and backward movement of the wire was used. The pulse current was applied 3 to 7 times per mechanical short-circuit droplet transfer by forward and backward movement of the wire.
  • Arc brazing was performed using a mixed gas composed of argon gas and oxygen gas as the shielding gas. As shown in the table, the composition of oxygen gas was changed for comparison. Furthermore, as a comparison, evaluation using an argon gas usually used in arc brazing was also performed.
  • FIG. 4 shows the joint configuration and the target position of the torch in this test example. The test results are shown separately in Tables 1 and 2.
  • Arc brazing was performed at a brazing speed of 0.8 to 1.5 m / min using a solid wire made of a copper aluminum alloy with a forward angle of the arc torch of 5 ° and an inclination angle of 30 degrees.
  • the stability of the arc and the occurrence of spatter were observed with a high-speed video camera, and the occurrence of melting, melting and bead irregularity due to the gap amount and the wire target position was visually confirmed.
  • FIG. 5 shows the joint configuration of this example and the target position of the torch.
  • the same welding machine as in Test Example 1 was used as the welding power source.
  • the pulse current was applied 4 times and 8 times per mechanical short-circuit droplet transfer by forward and backward movement of the wire.
  • Arc brazing was performed using a mixed gas composed of argon gas and oxygen gas as the shielding gas. As shown in the table, the composition of oxygen gas in argon gas was changed for comparison.
  • Table 3 shows the test results at the target position 0.
  • Table 4 shows the test results obtained by performing arc brazing under the same brazing conditions as in Table 3 and changing the target position in the range of 2 mm on the negative side to 3 mm on the positive side.
  • the samples 54 to 131 shown in Tables 3 to 4 may be understood as samples A54 to A131 in order to distinguish them from the separate tables.
  • Brazing conditions Brazing method: Consumable electrode type arc brazing base material: Carbon steel plate (SPCC) Thickness 0.6-1.0mm Joint shape: lap joint wire: copper aluminum alloy (aluminum bronze) solid wire CuAl8 (EN 14640: 2005) diameter 1.0 mm Brazing speed: 0.8 to 1.5 m / min Gap between plates: 0 to 2.0 mm Arc torch advance angle: 5 ° Arc torch tilt angle: 30 ° Brazing speed: 0.8 to 1.5 m / min Wire feeding speed: 5.5 to 7.0 m / min Shielding gas flow rate: 15L / min Average welding current: 100 to 130 A Peak current Ip: 370 to 390A Base current Ib: 30-50A Pulse time Tp: 1.0 to 1.7 ms Pulse fall time Tdown: 3.7 to 6.9 ms
  • Evaluation was performed on the following three points. That is, (i) a factor that impairs the appearance of a beautiful and beautiful bead that appears characteristically when a copper aluminum alloy wire is used. ii) Bead irregularity, (iii) Black discoloration due to bead surface oxidation. These evaluations were performed based on the following evaluation criteria.
  • FIG. 6A and 6B are photographs showing the bead appearance of sample number 45 (comparative example) and sample number 49 (product of the present invention) in Table 1.
  • FIG. In the photograph of sample number 45 the bead is non-uniform and waved.
  • 7A and 7B are photographs showing the bead appearance of sample number 86 (comparative example) and sample number 89 (product of the present invention) in Table 2.
  • welding machine 1 As a welding power source, two welding machines were used to evaluate the difference in spatter generation amount and bead wettability due to the difference in form in droplet transfer shown in FIGS. 8A and 8B.
  • welding machine 2 a conventional consumable electrode type arc welding machine in which a wire generally used in arc brazing is always supplied in the direction of the workpiece
  • welding machine 2 A welding machine (hereinafter, abbreviated as a welding machine 2) in which mechanical short-circuit droplet transfer is periodically performed by moving the wire forward and backward with respect to the workpiece was used.
  • the shielding gas a mixed gas composed of argon gas and oxygen gas was used, and arc brazing was performed by changing the composition of the oxygen gas.
  • argon gas that is usually used in arc brazing was used.
  • Brazing conditions The experiment was conducted under the following brazing conditions.
  • Brazing method Consumable electrode type short arc (short circuit arc)
  • Base material Alloyed hot-dip galvanized steel sheet thickness 1.4mm
  • Joint shape Bead-on-plate wire: Copper silicon alloy (silicon bronze) solid wire CuSi3Mn1 (EN14640: 2005)
  • Arc torch posture Downward vertical brazing speed: 0.6 m / min Shielding gas flow rate: 15L / min Wire protrusion length: 12mm
  • Welding machine 1 Wire feed speed: 6.2 m / min Average welding current: 106-125A
  • Welding machine 2 Wire feeding speed: 6.0 to 6.9 m / min Average welding current: 92-93A Average number of short circuits: 75 times / second
  • Spatter generation amount is less than 0.5 g / min “ ⁇ ” (pass); 0.5 g / min or more and less than 1.0 g / min “ ⁇ ” (inferior to ⁇ , but pass) Those of 1.0 g / min or more were evaluated as “x” (failed). In addition, in all evaluation items, those evaluated as “ ⁇ ” (pass) or “ ⁇ ” (inferior to ⁇ but pass) are judged as pass in the comprehensive evaluation, and in the remarks column in Table 5, “example of the present invention” ". Moreover, the thing which is not said above was rejected, and it described as "Comparative example" in the remarks column in a table
  • the conventional arc welding machine 1 that performs short-circuit droplet transfer in such a manner that the wire is always supplied in the direction of the workpiece uses the shield gas used in the present invention. It can be seen that even if arc brazing is performed, the arc is relatively stable, but the amount of spatter generated is large and an improvement effect on the wettability of the beads cannot be obtained.
  • the shielding gas is only argon gas. If a shielding gas having an oxygen gas addition concentration in the argon gas lower than the range of the present invention is used, an improvement effect on the wettability of the beads cannot be obtained. On the other hand, when a shield gas having an oxygen gas addition concentration higher than the range of the present invention is used, the wettability of the beads is improved, but the oxidation of the molten pool becomes excessive and the generation of slag becomes remarkable.
  • FIG. 10A to 11B show current and voltage waveforms during arc brazing in Test Examples 1, 5, 9, and 12.
  • FIG. 10A is a graph of a comparative example of test number 9 using the welding machine 1, in which the fluctuation of the current value is remarkable, unstable, and the short circuit is irregular.
  • FIG. 10B is a graph of a comparative example of test number 12 using the welder 1, in which the fluctuation of the current value is somewhat stable, and the short circuit is somewhat irregular.
  • FIG. 11A is a graph of test number 1 (using argon gas, comparative example) using the welding machine 2.
  • FIG. 11B is a graph of test number 5 (present invention) using the welder 2. In both cases, the current value is stable, the short circuit is stable, and the cycle is almost constant.
  • the brazing speed is set to 1.0 m / min using the welding machine 2 in which mechanical short-circuit droplet transfer is periodically performed by moving the wire forward and backward with respect to the workpiece.
  • arc brazing was performed.
  • the arc brazing was performed using an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having a plate thickness of 1.0 mm in a posture in which the arc torch was held vertically with respect to the plate material.
  • the number of short-circuit droplet transfer per second was adjusted to the range of 52 to 88 times, the wire feed speed, and The arc length was changed.
  • the shielding gas a mixed gas composed of argon gas and oxygen gas was used, and arc brazing was performed by changing the composition of the oxygen gas.
  • argon gas that is usually used in arc brazing was used.
  • Brazing conditions The experiment was conducted under the following brazing conditions.
  • Brazing method Consumable electrode type short arc (short circuit arc)
  • Base material Alloyed hot-dip galvanized steel sheet 0.6, 1.0 mm Joint shape: Bead on plate wire: Copper silicon alloy (silicon bronze) solid wire CuSi3Mn1 (EN14640: 2005)
  • Diameter 1.0mm Arc torch posture downward vertical brazing speed: 1.0 m / min Shielding gas flow rate: 15L / min Wire protrusion length: 12mm Wire feed speed: 4.0 to 7.0 m / min Average welding current: 64-113A Average number of short circuits: 52 to 88 times / second
  • Bead stability (same as Test Example 3) By visual observation, “ ⁇ ” (passed) when the bead width is uniformly formed, “ ⁇ ” (passed though it is less than ⁇ ) that slightly disturbed the bead width, and bead meandering or humping According to the above, the case where the bead width or the bead height was significantly changed was evaluated as “x” (failed). Bead wettability (same as Test Example 3) The width w, height h, and wetting angle of the beads 12 shown in FIGS. 9A to 9C were measured by cross-sectional observation, and the degree of familiarity with the base material 5 was evaluated.
  • a value obtained by dividing the bead width w by the bead height h (w / h) is 2.5 or more, and the bead left and right wetting angles ( ⁇ L , ⁇ R ) are both 110 ° or more, The wettability was judged to be good, and the result was “ ⁇ ” (pass).
  • w / h value is 2.5 or more and ⁇ L and ⁇ R are both 100 ° or more and less than 110 °, “ ⁇ ” (inferior to ⁇ but pass), and other than “ ⁇ ” (fail) ).
  • the arc brazing in which mechanical short-circuit droplet transfer is periodically performed by moving the wire forward and backward with respect to the workpiece includes 1.5 to 7% by volume of oxygen gas.
  • a mixed gas consisting of argon gas as the balance (number of short-circuit droplet transfer per second: 56 to 85 times)
  • wettability is achieved without producing humping beads or irregular beads with uneven bead width. It can be seen that a good bead can be obtained.
  • the shielding gas is out of the short-circuit droplet transfer frequency range and the shielding gas is only argon gas, or if a shielding gas having an oxygen gas concentration lower than the range of the present invention is used, the bead An improvement effect on wettability cannot be obtained.
  • Test Example 5 (third aspect and fourth aspect) A lap joint using an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having a thickness of 0.6 to 1.4 mm was performed.
  • a welding machine was used in which the gap between the upper plate and the lower plate was 0 mm, and the wire shown in FIG. 8A moved forward and backward with respect to the workpiece, whereby mechanical short-circuit droplet transfer was periodically performed.
  • Arc brazing was performed at a brazing speed of 0.6 to 1.5 m / min, and the effects of heat input applied to the base material on bead shape and bead wettability were confirmed.
  • a mixed gas composed of argon gas and oxygen gas a mixed gas composed of argon gas, oxygen gas and nitrogen gas (crude argon gas), or a mixed gas composed of argon gas, oxygen gas and helium gas was used.
  • Arc brazing was performed by using argon gas as the main gas and changing the composition of the additive gas.
  • argon gas that is usually used in arc brazing was used.
  • Brazing conditions The experiment was conducted under the following brazing conditions.
  • Brazing method Consumable electrode type short arc (short circuit arc)
  • Base material Alloyed hot-dip galvanized steel sheet, thickness 0.6-1.4mm
  • Joint shape Lap joint (gap between plates 0mm)
  • Wire Copper silicon alloy (silicon bronze) solid wire CuSi3Mn1 (EN14640: 2005) diameter 1.0 mm
  • Brazing speed 0.6 to 1.5 m / min
  • Arc torch advance angle 5 °
  • Arc torch tilt angle 30 ° Shielding gas flow rate: 15L / min
  • Wire protrusion length 12mm
  • Wire feeding speed 3.0 to 11.0 m / min Average welding current: 40-175A Average number of short circuits: 59 to 82 times / second
  • the bead width w is at least twice the plate thickness t
  • the leg length l is at least 1.5 times the plate thickness t
  • the upper plate wetting length a (the length where the upper plate is in contact with the weld metal) is the plate.
  • the preferable result is that the average welding current is 60 to 150 A, and the heat input Q (J / cm) is within the range of the following conditional expression obtained according to the plate thickness of the member to be joined. I met. 625 ⁇ t + 125 ⁇ Q ⁇ 1250 ⁇ t + 250 t: Steel plate thickness (mm)
  • the shield gas is only argon gas, or when a shield gas having a lower oxygen gas concentration in the argon gas than the range of the second aspect or the third aspect of the present invention is used, the welding current and the heat input amount are reduced. Even within the above range, good results cannot be obtained. Further, when helium gas is added in an amount exceeding 15% by volume, the droplets do not move due to a short circuit, but are continuously detached from the wire like spray transfer. For this reason, when the brazing speed is increased, the arc becomes unstable, the bead width is likely to be non-uniform, and spatter is likely to occur.
  • the steel sheet arc brazing method prevents spatter due to arc instability, bead irregularity due to excessive concentration of the arc, bead discoloration due to bead surface oxidation, and generation of wrinkles, as well as gap and aim. It is possible to prevent melt-down and melt-out due to deviation.
  • the consumable electrode arc brazing of a steel plate it is possible to improve the wettability of the bead without using a special composite wire, reduce the occurrence of spatter, and obtain a flat bead with a uniform bead width.

Landscapes

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Abstract

　銅を主成分としアルミニウムを含有するソリッドワイヤを用いる鋼板のアークブレージングにおいて、パルス溶滴移行と短絡溶滴移行を周期的に行い、シールドガスとして、酸素ガスが０．０３～０．３体積％、残部がアルゴンからなる混合ガスを使用して、アークブレージングすることを特徴とする鋼板のガスシールドアークブレージング方法。

Description

鋼板のガスシールドアークブレージング方法
　本発明は、鋼板のガスシールドアークブレージング方法に関する。
　本願は、２００８年９月３０日に、日本に出願された特願２００８－２５２６９６号及び、２００８年１０月１５日に、日本に出願された特願２００８－２６６７２２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　アークブレージングは、電気アークを熱源としたろう付け方法である。接合する母材より融点の低い金属又は合金を溶加材として用い、母材をほとんど溶融せずに接合する接合方法であり、アーク溶接向けに販売されている溶接電源を用いて施工されるのが一般的である。
　アークブレージングは、ＧＭＡ（Ｇａｓ　Ｍｅｔａｌ　Ａｒｃ）溶接等の溶融溶接に比べて低入熱である。このため、歪の発生が少なく、ギャップの大きい継手の接合が可能であるため、自動車車体部品など薄板の接合に適している。
　またアークブレージングは、通常は被加工物をほとんど溶融しないため、低入熱で歪の少ない接合が実現できる。継手強度は板材と溶着金属との接する面で確保しているので、特にアークブレージングで多用されている重ね継手を行なう場合には、上板と溶着金属との接触面を十分に確保することが必要である。従来から用いられているアークブレージング方法では、ビードのぬれ性が悪いため、ビード幅の狭い凸ビードになり易く、上板と溶着金属との接触面を十分に確保することが困難であるという問題があった。
　アークブレージングに使用される溶加材には、主として銅合金ワイヤが用いられる。シリコンやマンガンを含有した銅シリコン合金（ＣｕＳｉ型、融点９１０～１０２５℃）やアルミニウムを含有した銅アルミニウム合金（ＣｕＡｌ型、融点１０３０～１０４０℃）が一般的に使用されている。
　ＣｕＡｌ型ワイヤはその引張強度が３９０～４５０ＭＰａと、ＣｕＳｉ型の引張強度（３３０～３７０ＭＰａ）よりも高く、さらに光沢のある黄金色のビードが得られるという特徴がある。
　一方、ＣｕＳｉ型ワイヤは、溶融点がＣｕＡｌ型ワイヤよりも低く、低電流のショートアーク（短絡アーク）によるアークブレージングに適している。亜鉛めっき鋼板等の表面処理鋼板の接合に使用しても、通常のアーク溶接で見られるようなピット（ビード表面に開口した気孔）やブローホール（溶接金属の内部に存在する気孔）が発生しにくいという特徴がある。
　アークブレージングには、電気アークを大気から保護するため、アーク溶接と同様にシールドガスが必要であり、シールドガスとしてアルゴンガスが一般的に用いられている。
　電子は母材の溶融池の酸化物のあるところから放射される。しかしながら、シールドガスに不活性なアルゴンガスを使用すると、酸化物を形成する酸素が不足し、電子の放射点である陰極点が安定せずに、アークの発生が不安定となり、溶滴移行時に溶融金属が飛散してしまうスパッタが発生すると共に、ビード止端やビード幅の安定性の低下や蛇行といったビード不整を生じる。　
　さらにアルゴンガスは、電流の大きさを周期的に増減させるパルスアークに使用すると、アークの広がりが大きくなると共に、ワイヤを溶融・離脱させるためアーク電圧が高くなり易く、入熱が増加し、溶け落ちを生じる不具合があった。
　またアルゴンガスを使用すると、ビードのぬれ性が悪く、ビード幅の狭い凸ビードになり易い。亜鉛めっき鋼板等の表面処理鋼板の接合に適用した場合には、更にぬれ性が低下し、ハンピングビードを生じ易くなる。このため、ビード幅が狭くなり易く、溶着金属と母材の接触面積も狭くなる。その結果、継手強度を確保する為には、高電流域での施工が採用されるが、これによって、アークの更なる不安定化及びスパッタ発生が増加するという問題があった。
　ブレージング速度を上げる事も、アーク溶接の場合と同様に、アークを不安定化させる要因の一つである。このため、高速化は困難であり、一般的に１．０ｍ／ｍｉｎ未満の領域でブレージング施工されている。しかしながら、ギャップを生じ易い継手の場合には、溶着量を確保するため、より低速度での施工を余儀なくされている。
　不安定なアークに起因して発生するスパッタやビード不整を低減するアークブレージング方法として、シールドガス中に、酸素ガス、炭酸ガス、及び水素ガス又はヘリウムガスを一定量以上添加して、アークを安定化させる方法が提案されている（特開平９－２４８６６８号公報、特開２００７－８３３０３号公報、特表２００５－５１５８９９号公報）。
　また、ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ）ろう付けにおけるビードのぬれ性を改善するために、ワイヤを形成するＣｕ製外皮内にＡｌ基材料からなる芯材線を充填したワイヤや、ワイヤにＳｉ、Ｍｎ、及びＮｂを含み、さらにＣｕ及び不可避不純物からなる金属粉をＣｕ製外皮内に充填した複合ワイヤが、提案されている（特開平６－２２６４８６号公報、特開平６－２６９９８５号公報）。
　ビードのぬれ性改善に関しては、パルスアークを用いることで改善が図れることが一般的に知られている。
　また、ワイヤの溶着量を減らすことなく入熱を低減するために、ワイヤの細経化やワイヤ突出し長さを長くすることが一般的に知られている。
　パルスアーク溶接に関しては、以下の方法が知られている。
　特開平８－３０９５３３号公報には、亜鉛めっき鋼板のパルスアーク溶接の低溶接入熱化を実現するために、ベース電流期間中に短絡による溶滴移行を行わせる方法が開示されている。すなわち、１パルス周期毎の溶滴移行を行う際に、１パルス周期のベース電流期間中に短絡による１回の溶滴移行を行うことで、１パルス１短絡溶滴移行の大部分がこのベース電流期間中に行なわれるように、溶接電圧が設定される。
　しかし、この方法では低溶接入熱化を実現できるものの、溶滴移行が短絡発生時のみになる。このため、この方法を用いて、ＣｕＡｌ型ワイヤを用いたアークブレージングを行なう場合には、通常のパルスアークによる溶滴移行に比べ、スパッタの発生が多くなる問題がある。
　またパルスアークにより溶滴が移行するパルス溶滴移行とワイヤの前進後退動作による機械的な短絡溶滴移行とが周期的に組み合わされる溶接プロセスが提案されている（特表２００７－５０８９３９号公報）。この特表２００７－５０８９３９号公報には、パルス溶滴移行と、ワイヤの前進後退動作による機械的な短絡溶滴移行とが、周期的に組み合わされる溶接プロセスを用いることにより、入熱バランスを調整、及び制御できる方法が開示されている。
　この方法では、短絡溶滴移行において、ワイヤ先端に形成された溶滴をワイヤの前進動作（ワイヤ送給方向が被接合部材側）により溶融池に接触させた後、ワイヤの後退動作（ワイヤ送給方向の逆転）を行って溶滴をワイヤから離脱させる。このため、この区間での入熱が低減されるとともに、溶滴移行時のスパッタの発生が抑制される。しかしながら、この方法ではアークの挙動は制御できず、アークの不安定現象に起因するスパッタの発生は防止できないという問題点があった。
　前記特開平９－２４８６６８号公報で開示されている方法では、アークの不安定に起因するスパッタや溶け落ち発生を防止するため、アルゴンガス中に酸素を２～１０％含有させたシールドガスを使用することが提案されている。
　しかしながら、この方法ではアークの不安定現象に起因するスパッタの発生は防止できるが、ビードの酸化に起因するスパッタは防止できないという問題がある。
　上記方法では、アーク長を短くすることによって、溶滴移行を円滑に行うことができる。しかし、アルゴンガスのみの場合に比べ、アーク電圧が低下し、アークが集中する。よってパルスアークを行なう場合では、ビード幅が細くなりビード止端の安定性が低下する。このため、ギャップに対する余裕度や狙いずれが弱くなり高速化も困難となる。さらに、シールドガス中の酸化性ガス成分によりビードに著しい酸化を生じるため、ＣｕＡｌ型ワイヤを用いた場合に得られる黄金色のビードが黒色に変色すると共に、シワがビード上に発生し、耐食性及び外観上の問題が発生する。
　また本発明者が、このようなガスを用い、アークブレージングで一般的に用いられている消耗電極式のアーク溶接機を使用して、亜鉛めっき鋼板のアークブレージングを行ったところ、後述の試験例に示すとおり、アークの不安定現象が改善されスパッタ発生量は減少するが、ビードのぬれ性は満足できるレベルまでには改善できないことが判明した。
　一方、特表２００５－５１５８９９号公報では、０．４～２．０％水素、０．３～２．０％二酸化炭素および残部アルゴンからなるガス混合物を用いた亜鉛めっきされた金属部品のブレーズ溶接方法が開示されている。
　しかしながら、このガス混合物には水素が添加されている。一般的に鋼板のアーク溶接では溶接割れ発生の懸念から水素を添加したシールドガスの使用は好ましくない。そのようなガス混合物は、鋼板のアークブレージングにおいても、割れの発生が懸念される。また、このガス混合物は３種混合ガスであるためコスト高となる。
　さらに、上述したような入熱低減のためのワイヤの細経化は、ワイヤ価格の上昇を招く。ワイヤ突出し長さを長くすると、接合線に対するワイヤの狙いズレが発生し易くなる不具合を生じる。
　さらに、前述した、特開平６－２２６４８６号公報や特開平６－２６９９８５号公報で開示されているＭＩＧろう付け用複合ワイヤは、特殊なワイヤとなるため、ワイヤ全体が均質なソリッドワイヤを用いた場合に比べ、溶加材のコストが増加する問題がある。
　ところで、アーク中で溶融する溶極を用いる、消耗電極式のアークブレージングでは、ショートアーク（短絡アーク）またはパルスアークを用いて施工されるのが一般的である。
　ショートアークとは、アークの点弧（発生）と、短絡（ショート）による消失とを、交互に繰返しながら溶滴を移行させるアーク形態であり、薄鋼板のアークブレージングに多用されている。一般的な溶接電源を用いて、薄鋼板をショートアークでアークブレージングする場合には、溶け落ちを防止するため、低電流・低電圧域で施工される。
　ワイヤが被加工物方向に常に供給される一般的な形態のショートアークでは、アークの点弧により溶滴が形成され、溶滴が被接合物や被加工物もしくは溶融池に接触短絡することによりアークが消失して、電磁的ピンチ力及び熱的ピンチ力を受けて、溶滴がワイヤから離脱する短絡溶滴移行が行われる。
　このとき、電磁的ピンチ力の大きさは電流値に依存する。熱的ピンチ力の大きさは、アークの冷却効果が大きくアークを緊縮させる炭酸ガスや酸素ガス等の、シールドガス中の比率に依存する。ショートアークで薄鋼板のアークブレージングを行う場合、上述したように低電流域で施工されるため、結果として電磁的ピンチ力が弱くなり、短絡時のスパッタ発生が避けられない。
　また、アークブレージングでＣｕＡｌ型ワイヤを用いる場合には、ビードの酸化を防止する観点から酸化性ガスの添加も制限される。このため、熱的ピンチ力の効果も期待できず、スパッタ発生が著しくなるという問題がある。
　ピンチ力に依存した溶滴移行を行う一般的なショートアークには、ビード幅の狭い凸ビードになると共に、ビード止端部やビード幅が不揃いになり易い。このため、ワイヤの狙いズレに対する許容範囲が狭くなるという問題がある。
　一方、パルスアークとは、臨界電流よりも高電流のピーク電流と、低電流のベース電流とを、周期的に付加し、ピーク電流期間でワイヤを溶融し、次に、ピーク電流からベース電流へと遷移するパルス立下り期間とベース期間とで、ワイヤ先端に形成された溶滴を溶融池に移行させる、アーク形態である。溶滴は、ワイヤなどにより溶融池と接触させられることはなく、溶融池に移行される。なお前記臨界電流とは、スプレー移行の限界電流を意味する。パルスアークでは、１回のパルスピーク電流で、ワイヤを溶融し溶滴が形成されるようにし、ピーク電流からベース電流へと遷移するパルス立下り期間とベース期間とにおいて、溶滴を溶融池に移行させるようにして、パルス条件を調整することにより、溶滴移行が１パルス１移行になり、スパッタ発生量が低減できる。また、アークの広がりが大きいため、ショートアークに比べて、ビードのぬれ性が良好な幅広のビードが得られる。
　一般に、アークブレージングが多用されている薄板部品の接合においては、板厚が薄いため、継手にギャップが生じ易い。また、ロボット等の自動溶接を採用している自動車の組み立てライン等では、部材組み立て時に生じる歪により、教示した溶接線に対して狙いズレを生じ易く、板間が接合されない「溶け分れ」が発生し易い。これらに起因する不具合を抑制するため、溶接電流を高くしてワイヤの送給量(溶着量)を増すことが一般的に行われるが、入熱量も増加するため母材の溶融が避けられない。
　このため、熱容量が小さい薄鋼板の継手をアークブレージングする際に、パルスアークを用いると、ショートアークに比べて電流値・電圧値共に高くなるため、入熱が大きくなり易く、入熱過多により継手に穴が開く「溶け落ち」が生じ易くなる問題がある。
　溶け落ちや溶け分れは、手直しコストの増加に繋がり好ましくない。この為、母材への入熱が過剰となり易いパルスアークを薄鋼板に用いることは適当でないとされてきた。特に溶け落ちは、手直しが困難となる場合があるため、発生しない施工条件が長らく求められている。
特開平９－２４８６６８号公報 特開２００７－８３３０３号公報 特表２００５－５１５８９９号公報 特開平８－３０９５３３号公報 特表２００７－５０８９３９号公報 特開平６－２２６４８６号公報 特開平６－２６９９８５号公報
　本発明の第一の態様は、鋼板の消耗電極式アークブレージング方法において、アークの不安定現象に起因するスパッタの発生やアークの過度な集中によるビード不整の発生、ビード表面の酸化によるビードの変色並びにシワの発生を防止し、さらにギャップや狙いズレ発生による溶け落ちや溶け分れを防止することを目的とする。
　本発明の第二及び第三の態様は、鋼板の消耗電極式アークブレージングにおいて、特殊な複合ワイヤを用いることなく、ビードのぬれ性を改善し、ハンピングやビード蛇行に代表される不整ビードの発生を防止するとともに、スパッタの発生を低減し、ビード幅の揃った平坦なビードを得ることを目的とする。
　上記課題を解決するため、以下のような本発明が提供される。
　（１）本発明の第一の態様は、
　銅を主成分としアルミニウムを含有するソリッドワイヤを用いる鋼板のアークブレージングにおいて、
　パルス溶滴移行と短絡溶滴移行を周期的に行い、シールドガスとして、酸素ガスが０．０３～０．３体積％、残部がアルゴンからなる混合ガスを使用し、アークブレージングすることを特徴とする、鋼板のガスシールドアークブレージング方法である。
　（２）上記本発明の第一の態様（１）は、３回以上のパルス溶滴移行と１回の短絡溶滴移行を１周期とし周期的に行い、ピーク電流からベース電流までのパルス立ち下がり時間が３．１～８．４ｍｓであることが好ましい。
　（３）上記（１）と（２）の発明は、板材を２枚以上重ね合わせた継手においてガスシールドアークブレージングを行い、ワイヤの狙い位置を、重ねられた一番上側に位置する板材の上板端部から下ろされた垂線と、一番下側に位置する下板上面との交点を基準に、下板側に１ｍｍ、上板側に２ｍｍの範囲としたことが好ましい。
　（４）上記（１）と（２）の発明は、板材を２枚以上重ね合わせた継手においてガスシールドアークブレージングを行い、板間のギャップを２．０ｍｍ以下、もしくは継手の一番下側に位置する下板の板厚の２倍以下とする事が好ましい。
　（５）上記（３）と（４）の発明は、入熱量を７００～１８００Ｊ／ｃｍとする事が好ましい。
　（６）本発明の第二の態様は、銅を主成分としケイ素とマンガンを含有する銅合金ワイヤを用いる鋼板のアークブレージングにおいて、
　前記ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより短絡溶滴移行が周期的に行われ、シールドガスとして１．５～７体積％の酸素ガスを含み残部がアルゴンガスからなる混合ガスを使用して、アークブレージングすることを特徴とする鋼板のガスシールドアークブレージング方法である。
　（７）本発明の第三の態様は、銅を主成分としケイ素とマンガンを含有する銅合金ワイヤを用いる鋼板のアークブレージングにおいて、
　前記ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより短絡溶滴移行が周期的に行われ、シールドガスとして２～７体積％の酸素ガスと１５体積％以下のヘリウムガスを含み、残部がアルゴンガスからなる混合ガスを使用して、アークブレージングすることが好ましい。
　（８）上記（６）と（７）の発明は、前記アルゴンガスが、不純物として酸素ガスと窒素ガスを含む粗アルゴンガスであることが好ましい。
　（９）上記（６）から（８）の発明は、短絡溶滴移行における１秒間の短絡回数を５５～８５回に設定することが好ましい。
　（１０）上記（６）から（７）の発明は、銅合金ワイヤのワイヤ断面が中実で断面同質のソリッドワイヤであることが好ましい。
　（１１）上記（６）から（１０）の発明は、鋼板を重ね合わせた継手のガスシールドアークブレージング方法であって、入熱量Ｑが、被接合鋼材の板厚に応じて求められる下記条件式を満足することが好ましい。
　　６２５×ｔ＋１２５≦Ｑ≦１２５０×ｔ＋２５０　（Ｊ／ｃｍ）　　
　　　ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）
　（１２）上記（１１）の発明は、平均溶接電流が６０～１５０Ａであることが好ましい。
　（１３）上記（１１）の発明は、前記鋼板の板厚が０．６～１．４ｍｍの厚さを有する事が好ましい。
　（１４）上記（６）から（１３）の発明は、前記鋼板が亜鉛めっき鋼板である事が好ましい。
　本発明の第一の態様のアークブレージング方法によれば、低速度だけではなく、高速のアークブレージングにおいても、アークの不安定現象を改善し、スパッタの発生を低減できる。また、アークの過度な集中の防止や、アーク電圧の低減が可能であり、止端の揃ったビードが形成でき、ギャップや狙いズレに強くなり、溶け落ちや溶け分れの発生低減が実現できる。またこれら効果と共にアークブレージングの高速化が実現できる。さらに、ビード表面の酸化によるビードの変色並びにシワの発生を防止できる。
　本発明の第二の態様及び第三のアークブレージング方法によれば、アークの不安定現象を改善し、スパッタの発生を低減できる。またこの効果だけではなく、ビードのぬれ性が改善されるため、平坦なビードを得ることができ、ハンピングやビード蛇行に代表される不整ビードの発生を防止できる。
本発明のアークブレージング方法の例を示す概略構成図である。 本発明で用いられる溶接電流の波形、電圧変化、溶滴移行の状態、及びワイヤの動きを示すタイミングチャートである。 本発明でのワイヤの狙い位置の例を示す構成図である。 試験例１での継手構成とトーチの狙い位置を示す構成図である。 試験例２での継手構成とトーチの狙い位置を示す構成図である。 試験例１の試料番号４５を用いて得られた接合部の外観を示す写真である。 試験例１の試料番号４９を用いて得られた接合部の外観を示す写真である。 試験例２の試料番号８６を用いて得られた接合部の外観を示す写真である。 試験例２の試料番号８９を用いて得られた接合部の外観を示す写真である。 本発明の短絡溶滴移行の形態を模式的に示す説明図である。 従来の短絡溶滴移行の形態を模式的に示す説明図である。 試験例でのビードぬれ性を評価するための説明図である。 試験例でのビードぬれ性を評価するための説明図である。 試験例でのビードぬれ性を評価するための説明図である。 試験例での試験番号９におけるアークブレージング時の電流、電圧波形を示すグラフである。 試験例での試験番号１２におけるアークブレージング時の電流、電圧波形を示すグラフである。 試験例での試験番号１におけるアークブレージング時の電流、電圧波形を示すグラフである。 試験例での試験番号５におけるアークブレージング時の電流、電圧波形を示すグラフである。 試験例での溶着金属と母材との接合状態を示す説明図である。 試験例での溶着金属と母材との接合状態を示す説明図である。
　以下、図面を参照して本発明の第一～第三の態様の好ましい例を説明する。しかしながら本願発明はこれら例だけに限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、位置、数、サイズ、量など、種々の変更を加えることが可能である。
　図１は、本発明の第一～第三の態様で使用されるブレージング方法の一例を模式的に示した図である。図１中、符号１は、溶接トーチを示す。この溶接トーチ１は、ガスノズル２とコンタクトチップ３とから構成されている。
　ガスノズル２は、中空円筒状であり、その内部には同軸的に中空円筒状のコンタクトチップ３が間隙を配して挿通及び固定されている。
　ガスノズル２とコンタクトチップ３との間の間隙は、シールドガスが流れる流路となっている。この流路は図示しないシールドガス供給源に接続され、シールドガスが供給される。
　コンタクトチップ３内の空洞には消耗電極となるワイヤ４が挿通されている。図示しないワイヤ送給装置からワイヤ４が自動的に送給され、コンタクトチップ３から連続的に送り出されるように、構成されている。
　このワイヤ送給装置は、ワイヤ４を送り出す前進動作と、ワイヤ４をわずかに後退させる後退動作とを行うことができる。前進動作および後退動作の時間当たりの回数、周期、タイミング、及びワイヤ４の移動量などを、適宜設定できる。
　また、コンタクトチップ３と母材５との間には、溶接電源装置６から溶接電流が印加される。この溶接電流によりワイヤ４と母材５との間にアークが発生する。このアークによりワイヤ４が溶融して溶滴が形成される。この溶滴が母材５に移行し、母材５の隙間に流入して母材５の接合（ろう付け）が行われる。
（第一の態様の鋼板のガスシールドアークブレージング方法）
　本発明の第一の態様は、銅を主成分としアルミニウムを含有する銅アルミニウム合金ワイヤを用いた鋼板のアークブレージング方法に関する。高速ブレージング時のスパッタやビード不整(ビード幅の不均一)の発生を抑制するとともに、ギャップや狙いズレ発生時の溶け落ちや溶け分れの発生を防止する。
　第一の態様の鋼板のガスシールドアークブレージング方法では、前記シールドガスには、酸素ガスが０．０３～０．３体積％、好ましくは０．０５～０．１８体積％、であり、残部がアルゴンからなる混合ガスが用いられる。なおこのアルゴンには、粗アルゴンは含まれないものとする。酸素が０．０３体積％未満ではアークが不安定になり、スパッタの発生やビード幅が不均一となることがある。０．３体積％を越えると、著しいビード酸化とともにアークが極度に集中するため、ビード幅が狭くなり、その結果、過剰となった溶融金属がスパッタとして飛散し、ビード幅も不揃いとなることがある。
　シールドガスの流量は１０～３０リットル／分程度が好ましく、１０～２０リットル／分がさらに好ましいが、この範囲に限定されることはない。
　第一の態様では、前記ワイヤ４には、銅を主成分としアルミニウムを含有するソリッドワイヤが用いられる。なお前記ワイヤはその他の成分も含みうる。ワイヤの直径は必要に応じて選択できるが、直径０．８～１．２ｍｍの、銅を主成分としアルミニウムを含有する銅合金のソリッドワイヤ（中実型ワイヤ）が好ましく用いられる。ワイヤの組成も必要に応じて選択できるが、アルミニウムの含有量が７～８ｗｔ％が好ましい。具体例としては、ＥＮ１４６４０：２００５に規定されるアルミニウム含有量が６．０～９．５ｗｔ％の範囲である銅合金ワイヤ（ＣｕＡｌ８）を好ましく使用することができる。ワイヤ４の送り出し速度は、必要溶着量に基づき選択でき、３～２０ｍ／分の範囲が好ましく、４～８ｍ／分が更に好ましいが、この範囲に限定されることはない。
　第一の態様では、前記母材５には、炭素鋼板やステンレス鋼板などの鋼板が用いられる。その板厚は限定されないが、０．６～３．２ｍｍ程度が好ましく、０．６～２．３ｍｍがさらに好ましい。継手形状としては、主に重ね継手が用いられるが、これのみに限られることはない。使用される母材の枚数にも制限は無い。２枚の母材５と母材５の間の隙間は、０～３ｍｍ程度が好ましい。
　なお、亜鉛めっき鋼板などの表面処理鋼板は、本発明の第一の態様で用いられる鋼板からは除かれる。
　本発明の第一の態様で用いられる溶接電流には、直流のパルス電流が用いられる。
　図２は、本発明の第一の態様における、溶接電流、アーク電圧、ワイヤ４の動き、及び溶滴１１の移行状態を示すタイミングチャートである。なお、溶接電流、及びアーク電圧については模式的に示されている。
　本発明の第一の態様は、例えば、図２に示されるように、好ましくは３回以上、より好ましくは３回～８回（図示例では４回）のパルス溶滴移行と、１回の短絡溶滴移行とを組み合わせて、これを１周期とする。これを周期的に繰り返して、溶滴移行を行う点に特徴がある。なおパルス溶滴移行の回数は本発明の第一の態様では制限されず好ましい回数を選択してよい。
　なお前記パルス溶滴移行とは、以下のような溶滴の移行を言う。図２に示されるように、溶滴１１形成はベース電流が流れるベース電流Ｉｂから始まり、その後ピーク電流Ｉｐが続く間に形成される。その後、電流がピーク電流Ｉｐからベース電流Ｉｂに戻るまでのパルス立ち下がり時間Ｔｄｏｗｎの時に、この溶滴１１が、溶融池や被溶接物に落下（移行）する。このように、１パルス波形毎に１回の溶滴移行が生じる事を、パルス溶滴移行と言う。
　なお、このパルス溶滴移行の繰り返し回数が３回未満では、ワイヤ４の供給量が少なくなり、安定したビード形成に必要な溶着量を確保できない事がある。８回を越えると、１周期におけるパルス回数が増加するため入熱が過剰となる事がある事がある。その結果、短絡溶滴移行を伴うことによる入熱低減効果、すなわち外部から溶接部に与えられる熱量を低減する効果、が失われる可能性がある。
　前記短絡溶滴移行とは、以下のような溶滴の移行を言う。図２に示されるように、ベース電流時間Ｔｂにおいて、溶滴１１の形成がある程度進行した時点で、ワイヤ４をそれまでよりも早い速度で送り出す。送り出す事によって、ワイヤ４先端の溶滴１１を被溶接物に接触（短絡）させて、溶滴１１を溶融池に移行させる。この後、ワイヤ４を所定量後退させる。この溶滴の移行の間、ピーク電流は加えられることはない。このように溶滴移行を行うことを、短絡溶滴移行と言う。
　この短絡溶滴移行におけるワイヤの接触及び後退が行われる短絡溶滴移行時間Ｔｓの間、溶接電流およびアーク電圧が低下して、入熱量が減少する。
　本発明では、パルス波形において、そのピーク電流Ｉｐからベース電流Ｉｂにもどるまでのパルス立ち下がり時間Ｔｄｏｗｎを、３．１～８．４ｍｓとすることが好ましい。
　立ち下がり時間Ｔｄｏｗｎが３．１ｍｓ未満では、ワイヤ４先端に形成された溶滴１１が溶融池に円滑に落下（移行）する前に次のパルスが印加される可能性があり、アークの不安定現象並びにスパッタ発生が生じる可能性がある。
　一方、パルス立ち下がり時間Ｔｄｏｗｎが８．４ｍｓを越えると、溶滴の移行間隔が長くなったことに起因してブレージング速度が速くなると、不規則な溶滴移行になり、短絡やビード不整を生じ易くなる。
　パルス立下り時間Ｔｄｏｗｎを上記範囲に調整することにより、パルス溶滴移行はパルス立下り時間Ｔｄｏｗｎの区間で好ましく行われ、ベース電流時間Ｔｂが短くても、安定した溶滴移行となる。
　また、平均溶接電流は７０～１５０Ａとすることが好ましく、ピーク電流Ｉｐは３６０～４２０Ａとすることが好ましい。ベース電流Ｉｂは２０～７０Ａとすることが好ましい。パルス時間Ｔｐは１．０～１．８ｍｓとすることが好ましい。溶接電流条件がこれら範囲の範囲未満では、ワイヤ供給量が少なく溶着量不足となると共に、アークが不安定になるためスパッタ及びビード不整の発生する可能性がある。溶接電流条件が上記範囲を超えると、ワイヤの溶融が過剰となり、溶滴移行が不安定になると共に、入熱過剰となることから、ギャップを生じた場合に溶け落ちを生じ易い可能性がある。
　溶接トーチ１の移動速度、すなわちブレージング速度は必要に応じて選択されるが、アークの不安定化を防止するために、３ｍ／ｍｉｎ以下が好ましい。ギャップや狙いずれを生じる継手の場合には、より低速で施工する必要がある。その為実用上、ブレージング速度を０．８～１．５ｍ／ｍｉｎ程度にすることが好ましい。
　以上のような例における、３～８回のパルス溶滴移行と１回の短絡溶滴移行とを組み合わせて、この組み合わせを繰り返す動作は、溶接電源装置６からの溶接電流波形などの制御と、ワイヤ供給装置によるワイヤ４の供給制御とでその実現が可能になる。例えば、本発明では、パルス溶滴移行と短絡溶滴移行の組み合わせを間隔をあけずに連続して行っても良いし、パルス溶滴移行と短絡溶滴移行の組み合わせを所定の一定時時間毎に行っても良い。
　次に、溶接継手について説明する。本発明では、上述の３～８回のパルス溶滴移行と１回の短絡溶滴移行との組み合わせを、周期的に繰り返す動作を行うことによって、ワイヤ４の、被溶接部材への狙い位置を、安定して広くとることが可能である。
　重ね継手やせぎり継手等の２枚以上重ねられた板材を重ね合わせた継手を溶接の対象とする場合には、図３に示すように、ワイヤ４の狙い位置を決定することができる。例えば断面から見たときに、２枚以上重ねられた板材、この例では板材２１と２２、の一番上側に位置する板材２１の板端部から下ろされた垂線Ｈと、一番下側に位置する板材２２の上面との交点を基準にして、交点から左右に、下板側（図の左側）に１ｍｍ、上板側（図の右側）に２ｍｍの範囲を、ワイヤ４の狙い位置とすることができる。
　また、本発明では板材間のギャップを広くとることもできる。板材を２枚以上重ね合わせた継手の場合では、板材間のギャップが２．０ｍｍ以下、もしくは継手の一番下側に位置する下板の板厚の２倍以下にすることが好ましい。板厚が０．６～１．０ｍｍの薄鋼板の重ね継手のアークブレージングの場合では、ギャップを継手の一番下側に位置する板材の板厚以上とする場合、そのギャップを０．６～２．０ｍｍ、もしくは継手の一番下側に位置する下板の板厚の１～２倍の範囲にすることが好ましい。
　また、アークブレージングのとき加えられる入熱は、７００～１８００Ｊ／ｃｍ以内にすることが好ましく、ビード１ｍ当たりのワイヤ供給量は２０～４５ｇ／ｍとすることが好ましい。これらの範囲を外れると、ワイヤ溶着量不足や母材への入熱不足、または入熱過剰により、溶け分れや溶け落ちを生じる事がある。
　以下に、本発明の第一の態様のシールドガス組成に限定された理由を、後述の具体例の結果から導き出される考察に基づいて述べる。
　本発明の第一の態様のガスシールドアークブレージング方法において、シールドガス中に酸化性ガスを添加すると、母材の陰極点が安定して形成され、アークの集中性が増すと共に、アーク電圧が低下する。従って、ビード蛇行に代表されるアーク不安定現象が改善され、狙いズレへの許容範囲が広がると共に、入熱過多による溶け落ちを防止できる効果が得られる。このため、ワイヤの溶着量を増すことができ、ギャップ発生に対する許容範囲が広がる効果も得られる。
　一方、酸化性ガスを必要以上添加すると、アークが過度に集中する。このため、供給過剰となった溶融金属がスパッタとして飛散してしまい、ビード幅も狭くなり、狙いズレへの許容範囲が狭くなる。また、酸化によりビード表面が黒く変色する問題があることから、ＣｕＡｌ型ワイヤを用いたアークブレージングにおいては、酸化性ガスの過剰添加は好ましくない。
　以上の検討結果、本発明の第一の態様の方法では、添加ガスとして酸素を用いる場合、酸素の最低濃度は０．０３体積％、上限濃度は０．３体積％が好ましい事。
（第二及び第三の態様の鋼板のガスシールドアークブレージング方法）
　本発明の第二～三の態様は、銅を主成分としケイ素（シリコン）とマンガンを含有する銅シリコン合金ワイヤを用いた鋼板のアークブレージング方法に関する。この方法によれば、ビードのぬれ性を改善し、ハンピングやビード蛇行に代表される不整ビードの発生を防止するとともに、スパッタの発生を低減し、ビード幅の揃った平坦なビードを得ることができる。
　第二の態様の鋼板のガスシールドアークブレージング方法では、シールドガスとして、酸素ガスが１．５～７体積％、好ましくは２～７体積％であり、残部がアルゴンガス及び不可避不純物からなる混合ガスが用いられる。不可避不純物は好ましくは０．１体積％以下である。
　ここで、酸素ガスが１．５体積％未満では、陰極点が安定して形成されず、アークが不安定になるため、ハンピングやビード蛇行に代表される不整ビードを生じ易い。また、アークの広がりが大きく、母材への入熱が不足するため、ビードのぬれ性を満足できるレベルまで改善できない。７体積％を越えると、アークが過度に集中するため、ビード幅の安定性が低下する可能性がある。また、酸化力が過剰になるため、溶接部に発生する非金属物質であるスラグの発生が多くなり、剥離による塵の発生も多くなる傾向がある。
　また、第三の態様の鋼板のガスシールドアークブレージング方法では、シールドガスとして、２～７体積％の酸素ガスと１５体積％以下のヘリウムガスを含み、残部がアルゴンガス及び不可避不純物からなる混合ガスを用いる。この使用で、アークの広がりは抑制され、ビード濡れ性がよくなる。ヘリウムガスが１５体積％を越えると、溶滴が短絡により移行せず、スプレー移行のようにワイヤから連続的に離脱するようになる。このため、トーチ移動速度（ブレージング速度）を速くするとアークが不安定になると共に、ビード幅が不均一になり易く、スパッタも発生し易くなる。本様態において、ヘリウムガスの下限は必要に応じて選択できるが、下限が5体積％以上であることが好ましい。5体積％以上であれば期待する効果を十分に得ることができる。
　ここで不可避不純物とは、ガスを製造する際に含まれる微量の他成分である。本発明におけるアルゴンガス、ヘリウムガスには、不可避不純物が含まれるものも含むものとする。
前記混合ガスに含まれるアルゴンガスは、本願の範囲を超えない限り、不純物として酸素ガスと窒素ガスを含むアルゴンガス（粗アルゴンガス）でも良い。アルゴンガス中に含まれる窒素ガスは０．１体積％以下とするのが好ましい。
　本願発明に使用されるガスは、空気を液化して空気の各成分の沸点差で各組成分を精留分離する空気液化分離装置より、得る事ができる。アルゴンガス採取工程を備えた空気液化分離装置よりアルゴンガスが得られる。
アルゴンガスは空気中での濃度が１％未満であり、沸点が窒素ガスの沸点と酸素ガスの沸点の間の値である。このため、空気液化分離装置からアルゴンと酸素と窒素を含む粗アルゴンを取り出し、不純物を除去する工程を経ることによりアルゴンガスが得られる。
　空気液化分離装置から取り出された粗アルゴンは、酸素分を除去するために水素添加して、触媒により酸素を水として除去する。その後、窒素ガス、水素ガスを少量含有する脱酸粗アルゴンガスを精留し、窒素ガス、水素ガスを除去して一般にアルゴンと呼ばれる純アルゴンが得られる。
　ガス製造工程が複雑になる分、アルゴンガスの価格は高価である。一方、粗アルゴンガスは脱酸素及び精留工程を経ていないため、アルゴンガスよりも安価である。
　本発明の第二の態様と第三の態様では、アルゴンガスとして、このような粗アルゴンガスを使用することができ、これを用いてシールドガスとした際には、シールドガス中の全酸素が前記規定値となるように調整される。シールドガス中の窒素ガスは０．１体積％以下とされる事が好ましい。
　シールドガスの流量は一般的には１０～３０リットル／分程度が好ましく、１０～２０リットル／分がさらに好ましいが、本発明はこの範囲に限定されることはない。　　
　本発明の第二の態様と第三の態様では、前記ワイヤ４として銅を主成分としケイ素とマンガンを含有する銅合金ワイヤが用いられる。すなわち、ケイ素とマンガン、及び主成分としての銅からなる。なお前記ワイヤにはその他の成分も含みうる。ワイヤの直径は必要に応じて選択できるが、直径０．８～１．２ｍｍの、銅を主成分としケイ素（シリコン）とマンガンを含有する銅シリコン合金ワイヤが好ましく用いられる。ワイヤの組成も必要に応じて選択できるが、ＥＮ１４６４０：２００５に規定される、シリコン含有量が２．８～４．０ｗｔ％、マンガン含有量が０．５～１．５ｗｔ％、その他は銅である、銅合金ワイヤ（ＣｕＳｉ３Ｍｎ１）を好ましく使用することができる。この銅合金ワイヤのワイヤ断面は、中実であって、断面のすべてが同質の前記銅合金からなるソリッドワイヤである。
　ワイヤ４の送り出し速度は、必要溶着量に基づき選択でき、３～１１ｍ／分の範囲が好ましく、４～７ｍ／分が更に好ましいが、この範囲に限定されることはない。
　本発明の第二の態様と第三の態様では、前記母材５には、主に亜鉛めっき鋼板を用いる事ができるが、これ以外にも、他の表面処理鋼板や表面処理が施されていない炭素鋼板も用いる事ができる。その板厚は限定されない。板厚は一般的には０．５～２．０ｍｍ程度であり、好ましくは０．６～１．４ｍｍ程度であり、０．６～１．０ｍｍがさらに好ましい。継手形状は、主に重ね継手が使用されるが、この形状のみに限られることはない。２枚の母材５と母材５の間の隙間は、０～３ｍｍ程度が好ましい。
　本発明の第二の態様と第三の態様のアークブレージング方法は、短絡溶滴移行を行う方法である。ワイヤが前進するのみである従来の短絡溶滴移行と異なり、ワイヤ４が被加工物に対して前進後退動作を行うことにより、短絡溶滴移行が周期的に行われる点に本発明の特徴がある。
　図８Ａ、８Ｂは、本発明の第二の態様と第三の態様の短絡溶滴移行の形態と、従来の短絡溶滴移行の形態を示している。
　図８Ａに示したものは、本発明で実施される短絡溶滴移行の形態を示す。図８Ｂに示したものは、従来の短絡溶滴移行の形態を示す。
　図８Ａに示したように、本発明での短絡溶滴移行では、ワイヤ４の先端に溶滴１１が形成されると、ワイヤ４の送り量を一時的に大きくして、ワイヤ４先端の溶滴１１を溶融池もしくは被加工物に接触させて短絡を行い、アークを消弧させる。こののち、ワイヤ４を所定量後退させて、ワイヤ４を引き上げると同時に、溶滴１１は溶融池もしくは被加工物に移行される。その後、アークを点弧させて次の溶滴１１を形成させる。これら工程を周期的に、好ましくは１秒間に５５～８５回、繰り返す。
　一方、図８Ｂに示した従来の短絡溶滴移行では、ワイヤ４は、被加工物方向のみに常時供給される。アークの点弧により溶滴１１が形成され、この溶滴１１が被加工物もしくは溶融池に接触短絡することにより、アークが消弧する。接触短絡した溶滴１１は、電磁的ピンチ力および熱的ピンチ力を受けて、ワイヤ４から離脱する。
　図８Ｂに示されるような従来の短絡溶滴移行の形態では、短絡回数を任意に調整することが困難である。たとえ、前記シールドガスを用いたとしても、スパッタ量、及びビードのぬれ性の両方において満足の行くレベルのビードが得られないことが、本発明者が行った実験で明らかになっている（表５の試験例１参照）。
　従来の短絡溶滴移行を用いると、ビードのぬれ性が改善されない原因を以下に記載する。前記シールドガスを用いると、生じる熱的ピンチ力により、適正なアーク長がアルゴンガスのみの場合よりも短くなる。その結果、適正なアーク電圧も低くなり、結果として入熱が低くなり、ビードのぬれ性が改善されない。一方、入熱を増すためにアーク電圧を増加させると、アーク長が伸びて溶滴移行が不安定になり、スパッタ発生を増加させる可能性があるため好ましくない。
　これに対して、本発明の第二の態様及び第三の態様での短絡溶滴移行の形態では、短絡回数を任意に調整することができる。すなわち、溶滴移行をピンチ力に依存せず制御できるため、スパッタの発生が低減できる。前記シールドガスを用いることにより、スパッタ量と、ビードのぬれ性との両方で、満足の行くレベルのビードが得られる。
　本発明の第二の態様及び第三の態様において、ワイヤ４の前進後退動作による機械的な短絡溶滴移行は、必要に応じて選択できる。短絡溶滴移行は、１秒間に５５～８５回行われることが好ましい。１秒間に５５回未満ではワイヤ４の供給量が少なくなり、安定したビード形成に必要な溶着量を確保できない可能性がある。１秒間に８５回を越えると、アーク点弧からの溶滴形成、被加工物へのワイヤの接触及び離脱までが行われる時間が短くなりすぎるため、溶滴の形成が不十分なままワイヤが溶融池に突っ込む可能性があり、またその結果としてスパッタが発生し易くなる可能性がある。
　前記回数の制御は、ワイヤ４の前進後退動作の１秒間当たりの回数、若しくはワイヤ送給速度に対しての、ワイヤ４の前進後退動作の回数を設定することで行う事ができる。
　本発明の第二の態様及び第三の態様では、溶接電流は必要に応じて選択できるが、６０～１５０Ａとするのが好ましい。これより値が小さいとワイヤの供給量が少なくなり、入熱量も少なくなるため、安定したビード形成に必要な溶着量及びビードの十分なぬれ性を確保できない可能性がある。上記範囲の上限より値が大きいと、アーク点弧による溶滴の形成が不十分になりやすくなるため、ワイヤが溶融池に突っ込みスパッタが発生し易い。
　また、本発明の第二の態様及び第三の態様では、亜鉛めっき鋼板のアークブレージングにおいて、重ね継手やせぎり継手等の板材を重ね合わせた継手の接合を行う場合、以下の式（ａ）で表される入熱量Ｑが、被接合部材の板厚に応じて求められる以下の条件式（ｂ）を満足することが好ましい。入熱量Ｑが式（ｂ）の範囲より小さいと、ビードのぬれ性が悪く、安定したビードが形成できない可能性がある。入熱量Ｑがこの範囲より値が大きいと、ワイヤの溶融が過剰になるため、アークが不安定になり易く、大粒のスパッタが発生する可能性がある。
　　Ｑ＝（Ｉ×Ｅ×６０）／ｖ　　　　・・・・・（ａ）
　　　　Ｑ：入熱量（Ｊ／ｃｍ）
　　　　Ｉ：平均電流（Ａ）
　　　　Ｅ：平均アーク電圧（Ｖ）
　　　　ｖ：ブレージング速度（ｃｍ／ｍｉｎ）
　６２５×ｔ＋１２５≦Ｑ≦１２５０×ｔ＋２５０　　　　・・・・・（ｂ）
　　　　ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）
　以下に、本発明での本発明の第二の態様及び第三の態様におけるシールドガス組成の限定の理由について、後述の試験例の結果から導き出された考察に基づいて述べる。
　アルゴンガス中に酸素ガスを一定量以上添加すると、母材の陰極点が安定して形成され、アークの集中性が増す。このため、ビード蛇行に代表されるアークの不安定現象が改善される。
　 酸素ガスはアルゴンガスに比べて電位傾度が高い。このため、同一アーク長の条件においては、所定量の酸素ガスを含むアルゴンガスを用いると、アルゴンガスのみの場合に比べてアーク電圧が上昇するため、ビードのぬれ性が増し、平坦なビードが形成される。
　ヘリウムガスもアルゴンガスに比べて電位傾度が高く、ビードのぬれ性を向上させる。しかしながらヘリウムガスは、アークの広がりが大きく、不安定であるため、単独での使用は好ましくない。アーク集中し安定する作用のある酸素ガスと共にアルゴンガスに添加することで、好ましく使用することができる。
　 一方で、酸素ガスを必要以上に添加すると、アークが過度に集中することに起因して、ビード幅の安定性（均一性）が低下する。また、酸化力が過剰になると、スラグの発生が顕著になり、剥離による塵の発生する可能性があり、塗装の剥離を招く可能性があり好ましくない。
　また、第三の態様のようにヘリウムガスを含む場合、ヘリウムガスを過剰に添加すると、溶滴が短絡による移行をせず、スプレー移行のようにワイヤから連続的に離脱するようになる。このため、この状態でブレージング速度を速くすると、アークが不安定になると共にビード幅が不均一になり易く、スパッタも発生し易くなるので、好ましくない。さらに、ヘリウムガスの添加濃度を増すに従って、アーク電圧も上昇し、母材が溶融し易くなることから、過剰添加は好ましくない。
　窒素は、アークの不安定化やブローホール等の内部欠陥発生の原因となるため、窒素の含有量はできるだけ少ないことが好ましい。しかしながら、窒素の量が０．１体積%以下では、著しいアークの不安定化や内部欠陥は発生には至らない。
　以上を満足する条件を求めて、種々の検討を行った結果、アルゴンガス中の酸素ガスの最低濃度は１．５体積％、上限濃度は７体積％である事が好ましいことが分かった。またヘリウムガスを含む場合、ヘリウムガスの上限濃度は１５体積%とする事が好ましいことがわかった。
実施例
　以下、本発明の試験例を示す。しかしながら本発明はこれら例のみに限定されない。特に問題の無い限り、位置、数、量、種類などの、変更、追加及び省略などをおこなってもよい。
　なお以下に示される表に示される実験については区別の為に、表１～４に示されるＮｏ．１～１３１をＮｏ．Ａ１～Ａ１３１と理解してもよく、表５～９に示されるＮｏ．１～１４０をＮｏ．Ｂ１～Ｂ１４０と理解してもよい。
［試験例１（第一の態様）］
　板厚０．６～２．３ｍｍの炭素鋼板及びステンレス鋼板を用いた重ね継手を行った。上板と下板の間のギャップを０ｍｍ、アークトーチの前進角を５°、傾斜角を３０度とし、銅アルミニウム合金製のソリッドワイヤを用いて、トーチ移動速度（ブレージング速度）１．０～３．０ｍ／ｍｉｎで、アークブレージングを行った。アークの安定性（アーク状態）、及びスパッタの発生状況を、高速度ビデオカメラで観察した。またビード止端の安定性を目視観察により評価した。
　試験例１では、溶接電源として、パルス溶滴移行と、ワイヤの前進後退動作による機械的な短絡溶滴移行とを、周期的に実施できる溶接機を用いた。ワイヤの前進後退動作による機械的な短絡溶滴移行１回につき、パルス電流の印加は３～７回とした。
　シールドガスとして、アルゴンガス及び酸素ガスからなる混合ガスを用いて、アークブレージングを行った。表に示すように、比較のために酸素ガスの組成を変えた。また、さらに比較として、アークブレージングで通常用いられているアルゴンガスを用いた評価も行った。
　図４に、この試験例での継手構成とトーチの狙い位置を示す。
　試験結果は、表１および表２にわけて示す。
（ブレージング条件）
　以下のブレージング条件にて実験を行った。
ブレージング方法　：消耗電極式アークブレージング
母材　　　　　　　：炭素鋼板（ＳＰＣＣ）、ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）　
板厚　　　　　　　：０．６～２．３ｍｍ
継手形状　　　　　：重ね継手
ワイヤ　　　　　　：銅アルミニウム合金（アルミニウム青銅）ソリッドワイヤ
　　　　　　　　　　ＣｕＡｌ８　（ＥＮ１４６４０：２００５）　径１．０ｍｍ
板間ギャップ　　　：０
アークトーチ前進角：５°
アークトーチ傾斜角：３０°
ブレージング速度　：１．０～３．０ｍ／ｍｉｎ
ワイヤ送給速度　　：４．０～８．０ｍ／ｍｉｎ
シールドガス流量　：１５Ｌ／ｍｉｎ
平均溶接電流　　　：７０～１５０Ａ
ピーク電流Ｉｐ　　：３７０～４１５Ａ
ベース電流Ｉｂ　　：２０～６５Ａ
パルス時間Ｔｐ　　：１．０～１．８ｍｓ
パルス立下り時間Ｔｄｏｗｎ：３．１～８．４ｍｓ
（評価）
　銅アルミニウム合金ワイヤを用いた場合に特徴的に現れる、光沢のある黄金色のビード外観を損なう因子である以下の３点について評価を行った。すなわち、（ｉ）スパッタ、（ｉｉ）ビード不整、（ｉｉｉ）ビードの表面酸化による黒色変色（ビード酸化）を対象として、以下の評価基準に基づき評価を行った。
（ｉ）スパッタ
　アークの不安定現象に伴うスパッタ発生がほとんど認められないものを「○」（合格）とした；スパッタ発生が若干認められるものの、スパッタが母材表面に付着しない程度であるものを「△」（○よりは劣るが合格）とした；アークが不安定となり著しいスパッタが発生するものを「×」不合格とした。
（ｉｉ）ビード不整
ビード幅の最大値と最小値の差が２ｍｍ未満の、均一なビードが形成される（スタート部とクレータ部を除く）ものを「○」（合格）とした；ビード幅の最大値と最小値の差が2mm未満であるが、ビード幅が小刻みに変化し、ビード幅の均一性にやや劣るものを「△」（○よりは劣るが合格）とした；ビード幅の最大値と最小値の差が２ｍｍ以上のビード不整を生じるものを「×」不合格とした（スタート部とクレータ部を除く）。
（ｉｉｉ）（ビード酸化）
ビードに変色及びシワ発生が無いものを「○」（合格）とした；ビード表面に若干酸化が認められるものの、シワの発生にまで至っていないものを「△」（○よりは劣るが合格）とした；ビード表面が酸化により変色しシワの発生が認められるものを「×」不合格とした。
　なお表１および表２に示される評価結果について、各評価項目の評価が「○」及び／または「△」のみである試験結果を、総合評価で合格とした。合格とされた実験は、表中の備考欄に「発明例」と記載した。また、各評価項目に「×」が１つ以上ある試験結果を、総合評価で不合格とした。不合格とされた実験は、表中の備考欄に「比較例」と記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１および表２の結果からわかるように、行われた実験（ブレージング速度１．０～３．０ｍ／ｍｉｎ、及びパルス立下り時間Ｔｄｏｗｎが３．１～８．４ｍｓ）において、酸素ガスを０．０３～０．３体積％の範囲に調整し残部がアルゴンからなる混合ガスを用いることで、良好な結果が得られた。
　さらに、酸素ガスを０．０５～０．１８体積％の範囲に調整すれば、より好ましい結果（評価がすべて「○」）が得られることがわかった。
［試験例２（第一の態様）］
　板厚０．６～１．０ｍｍの炭素鋼板を２枚用いた重ね継手を行なった。炭素鋼板の間、すなわち上板と下板の間のギャップを、０～２．０ｍｍとした。ワイヤの狙い位置は、重ねられた炭素鋼板の一番上側に位置する板材の板端部から下ろされた垂線と、一番下側に位置する板材の上面との交点（以下、狙い位置０とする）を基準に、左右に、下板側（以下、狙い位置－側とする）に２ｍｍ、上板側（以下、狙い位置＋側とする）に３ｍｍの範囲とした。アークトーチの前進角を５°、傾斜角を３０度とし、銅アルミニウム合金製のソリッドワイヤを用いて、ブレージング速度０．８～１．５ｍ／ｍｉｎでアークブレージングを行った。アークの安定性及びスパッタの発生状況を高速度ビデオカメラで観察し、ギャップ量とワイヤ狙い位置による溶け分れ、溶け落ち、及びビード不整の発生を目視確認した。図５に、この例の継手構成と、トーチの狙い位置を示す。
　溶接電源は、試験例１と同じ溶接機を用いた。ワイヤの前進後退動作による機械的な短絡溶滴移行１回につき、パルス電流の印加を４回及び８回とした。シールドガスとして、アルゴンガス及び酸素ガスからなる混合ガスを用い、アークブレージングを行った。表に示すように、比較のためにアルゴンガス中の酸素ガスの組成を変えた。
　表３に、狙い位置０における試験結果を示す。また表４に、表３と同じブレージング条件で、狙い位置を－側２ｍｍから＋側３ｍｍの範囲で変化させて、アークブレージングを行った試験結果を示す。なお表３～４に示されるサンプル５４～１３１は、別表と区別するために、サンプルＡ５４～Ａ１３１と理解しても良い。
（ブレージング条件）
ブレージング方法　：消耗電極式アークブレージング
母材　　　　　　　：炭素鋼板（ＳＰＣＣ）　板厚０．６～１．０ｍｍ
継手形状　　　　　：重ね継手
ワイヤ　　　　　　：銅アルミニウム合金（アルミニウム青銅）ソリッドワイヤ
　　　　　　　　　　ＣｕＡｌ８（ＥＮ１４６４０：２００５）径１．０ｍｍ
ブレージング速度　：０．８～１．５ｍ／ｍｉｎ
板間ギャップ　　　：０～２．０ｍｍ
アークトーチ前進角：５°
アークトーチ傾斜角：３０°
ブレージング速度　：０．８～１．５ｍ／ｍｉｎ
ワイヤ送給速度　　：５．５～７．０ｍ／ｍｉｎ
シールドガス流量　：１５Ｌ／ｍｉｎ
平均溶接電流　　　：１００～１３０Ａ
ピーク電流Ｉｐ　　：３７０～３９０Ａ
ベース電流Ｉｂ　　：３０～５０Ａ
パルス時間Ｔｐ　　：１．０～１．７ｍｓ
パルス立下り時間Ｔｄｏｗｎ：３．７～６．９ｍｓ
（評価）
　評価は以下の３点について行なった。すなわち、（ｉ）スパッタ、重ね継手の継手品質を損なう因子である溶け落ちや溶け分れや銅アルミニウム合金ワイヤを用いた場合に特徴的に現れる光沢のある美麗なビード外観を損なう因子である（ｉｉ）ビード不整、（ｉｉｉ）ビードの表面酸化による黒色変色について行なった。これらの評価は以下の評価基準に基づき行った。
（表３の評価）
（ｉ）スパッタ
アークの不安定現象によるスパッタが確認されないものを「○」合格とした；スパッタ発生が若干認められるものの、スパッタが母材表面に付着しない程度であるものを「△」（○よりは劣るが合格）とした；アークが不安定となり著しいスパッタが生じるものを「×」不合格とした。
（ｉｉ）ビード不整
アークの不安定現象によるビード不整が確認されず、ビードに溶け落ちや溶け分れが無いものを「○」合格とした；アークが不安定となり、著しいビード不整が生じるものや、ビードに溶け落ちや溶け分れを生じるものを「×」不合格とした。
（ｉｉｉ）黒色変色（ビード酸化）
ビードの変色及びシワ発生が無いものを「○」合格とした；ビード表面に若干酸化が認められるもののシワの発生にまで至っていないものを「△」（○よりは劣るが合格）とした；酸化によりビード表面に変色やシワの発生が認められるものを「×」不合格とした。
　なお、表３に示される評価結果に関しては、各評価項目の評価が「○」及び／または「△」のみである試験結果を、総合評価で合格とした。合格とされた実験は、表中の備考欄に「発明例」と記載した。また、各評価項目に「×」が１つ以上ある試験結果を、総合評価で不合格とした。表中の備考欄に「比較例」と記載した。
（表４の評価）
　狙い位置を－側２ｍｍから＋側３ｍｍの範囲で変化させてた実験において、ギャップ量とワイヤ狙い位置による溶け分れ及び溶け落ち発生の評価を行った。以下のように評価された結果を表４に示す。
「○」合格：溶け分れや溶け落ちが無い。
「×」不合格：溶け分れや溶け落ちが発生した。
表４に示される評価結果において、３の評価が「○」及び／または「△」のみであり、かつ、ワイヤの狙い位置が－１～＋２ｍｍの範囲の時でも評価が「○」となる試験結果を、総合評価で合格とした。合格とされた実験は、表中の備考欄に「発明例」と記載した。また、上記に当てはまらない実験は不合格とし、表中の備考欄に「比較例」と記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３および表４の結果からわかるように、行われた実験（板厚０．６～１．０ｍｍの薄板のアークブレージング、ブレージング速度０．８～１．５ｍ／ｍｉｎ、板間のギャップを０～２．０ｍｍ、ワイヤの狙い位置は上記交点から左右に移動して評価）において、酸素ガスを０．０３～０．３体積％の範囲に調整し残部がアルゴンからなる混合ガスを用いることにより、スパッタの発生やビード不整が低減され、ギャップや狙いズレに発生においても、溶け落ちや溶け分れの無い良好な結果が得られることがわかった。
　さらに、酸素ガスを０．０５～０．１８体積％の範囲に調整することにより、より好ましい結果（評価がすべて「○」合格）が得られることがわかった。
　特に従来ガスは、板間にギャップ（実験では０．６～２．０ｍｍ）がある場合には、溶け落ちや溶け分れなどを生じやすい。板間のギャップ幅が、継手の一番下側に位置する下板の板厚の１～２倍の範囲内である場合、殆どの狙い位置で溶け落ちや溶け分れを生じる。これらに対して、本発明のシールドガスを用いると、広範囲で接合が可能である。
　図６Ａと図６Ｂは、表１における試料番号４５（比較例）、試料番号４９（本発明品）についての、ビード外観を示す写真である。試料番号４５の写真では、ビードが不均一で波を打っている。
　図７Ａと図７Ｂは、表２における試料番号８６（比較例）、試料番号８９（本発明品）についてのビード外観を示す写真である。試料番号８６の写真では、溶け落ちが生じている。
以上のように本発明の第一の態様では、優れた効果を得ることができる事が確認された。
［試験例３（第二の態様）］
　板厚１．４ｍｍの合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、アークトーチを板材に対して鉛直に保持した姿勢で、ブレージング速度を０．６ｍ／ｍｉｎとして、アークブレージングを行った。さらに、同一ロットの試験体を同一条件でアークブレージングを行い、発生したスパッタを銅製の捕集箱で捕集した。
　溶接電源としては、２台の溶接機を用いて、図８Ａ、８Ｂに示す溶滴移行における形態の差異に起因する、スパッタ発生量とビードのぬれ性の違いの評価を行なった。２台の溶接機としては、アークブレージングで一般的に利用されているワイヤが被加工物方向に常に供給される従来型の消耗電極式のアーク溶接機（以下、溶接機１と略す）と、ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより機械的な短絡溶滴移行が周期的に行われる溶接機（以下、溶接機２と略す）を用いた。
　シールドガスとしては、アルゴンガスと酸素ガスからなる混合ガスを用い、酸素ガスの組成を変えて、アークブレージングを行った。また、比較として、アークブレージングで通常用いられているアルゴンガスを用いた。
（ブレージング条件）
　以下のブレージング条件にて実験を行なった。
ブレージング方法　：消耗電極式　ショートアーク（短絡アーク）
母材　　　　　　　：合金化溶融亜鉛めっき鋼板　板厚１．４ｍｍ
継手形状　　　　　：ビードオンプレート
ワイヤ　　　　　　：銅シリコン合金（ケイ素青銅）ソリッドワイヤ
　　　　　　　　　　ＣｕＳｉ３Ｍｎ１　（ＥＮ１４６４０：２００５）　径１．０ｍｍアークトーチ姿勢　：下向き鉛直
ブレージング速度　：０．６ｍ／ｍｉｎ
シールドガス流量　：１５Ｌ／ｍｉｎ
ワイヤ突出し長さ　：１２ｍｍ
溶接機１
　ワイヤ送給速度　：６．２ｍ／ｍｉｎ
　平均溶接電流　　：１０６～１２５Ａ
溶接機２
　ワイヤ送給速度　：６．０～６．９ｍ／ｍｉｎ
　平均溶接電流　　：９２～９３Ａ
　平均短絡回数　　：７５回／秒
（評価）
　　評価は以下の５点について行なった。アークブレージングの継手性能を損なう因子である（ｉ）アークの安定性、（ｉｉ）ビードの安定性、溶融金属の酸化による（ｉｉｉ）スラグ生成量と剥離状態、（ｉｖ）ビードのぬれ性、及び（ｖ）スパッタ捕集量（ｇ／ｍｉｎ）について、以下の方法で行った。
　アークの安定性
　高速度ビデオカメラでアークの過剰な広がりに伴う不安定挙動の発生状況などを観察し、アークが安定しているものを「○」（合格）、やや不安定なものを「△」（○よりは劣るが合格）、不安定なものを「×」（不合格）と評価した。
　ビードの安定性
　目視観察により、ビード幅が均一に形成しているものを「○」（合格）；ややビード幅に乱れを生じているものを「△」（○よりは劣るが合格）；ビードの蛇行やハンピングにより、ビード幅やビード高さに著しい変化を生じているものを「×」（不合格）と評価した。
　ビード上のスラグの生成量及び剥離状態
　目視観察により、スラグの生成が認められないものを「○」（合格）；スラグの生成が若干認められるが剥離しにくいものを「△」（○よりは劣るが合格）；スラグの生成及び剥離が顕著に認められるものを「×」（不合格）と評価した。
　ビードのぬれ性
　断面観察により、図９Ａから図９Ｃに示すビード１２の幅ｗ、高さｈ、及びぬれ角度を計測し、母材５とのなじみ具合を評価した。
　評価においては、ビード幅ｗをビード高さｈで割った（ｗ／ｈ）値が２．５以上、かつビード左右のぬれ角度（θL、θR）が何れも１１０°以上のものを、ぬれ性が良好と判断し「○」（合格）とした。ｗ／ｈ値が２．５以上でθL及びθRが何れも１００°以上１１０°未満のものは「△」（○よりは劣るが合格）、それ以外のものは「×」（不合格）と評価した。
　スパッタ発生量
　スパッタ発生量は０．５　ｇ／ｍｉｎ未満のものを「○」（合格）；０．５ｇ／ｍｉｎ以上１．０ｇ／ｍｉｎ未満のものを「△」（○よりは劣るが合格）；１．０ｇ／ｍｉｎ以上のものを「×」（不合格）と評価した。
　なお、評価項目全てで「○」（合格）若しくは「△」（○よりは劣るが合格）と評価されているものを総合評価で合格と判断し、表５中の備考欄に「本発明例」と記載した。また、上記に当てはまらないものは不合格とし、表中の備考欄に「比較例」と記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５の結果から、機械的な短絡溶滴移行が周期的に行われるアークブレージングにおいては、図８Ａに示されるようにワイヤが被加工物に対して前進後退動作するアーク溶接機２を用いた場合、全体的にスパッタの発生が極めて少ないことが分かる。さらに、１．５～７体積％の酸素ガスを含み残部がアルゴンガスからなる混合ガスを用いることで、ハンピングビードやビード幅の不均一な不整ビードを生じることなく、ぬれ性が良好なビードが得られることがわかる。
　一方、図８Ｂに示されるように、ワイヤが被加工物方向に常に供給される形で短絡溶滴移行を行う従来型のアーク溶接機１では、本発明で使用されるシールドガスを使用してアークブレージングを行っても、アークは比較的安定するものの、スパッタ発生量が多く、ビードのぬれ性に対しての改善効果は得られないことがわかる。
　また、ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより、機械的な短絡溶滴移行が周期的に行われるアーク溶接機２を用いたアークブレージングにおいて、シールドガスがアルゴンガスのみである場合やアルゴンガス中の酸素ガス添加濃度が本発明の範囲よりも低いシールドガスを用いると、ビードのぬれ性に対しての改善効果は得られない。一方、酸素ガス添加濃度が本発明の範囲よりも高いシールドガスを用いると、ビードのぬれ性は改善されるものの、溶融池の酸化が過剰になりスラグの発生が著しくなった。
　図１０Ａから図１１Ｂに、試験例１、５、９及び１２でのアークブレージング時の、電流、及び電圧波形を示す。
　図１０Ａは、溶接機１を用いた、試験番号９の比較例のグラフで、電流値の変動が著しく、不安定で、短絡が不規則である。図１０Ｂは、溶接機１を用いた、試験番号１２の比較例のグラフであり、電流値の変動がやや安定しており、短絡がやや不規則となっている。
　図１１Ａは、溶接機２を用いた、試験番号１（アルゴンガス使用、比較例）のグラフである。図１１Ｂは、溶接機２を用いた、試験番号５（本発明）のグラフである。両者とも、電流値が安定で、短絡も安定し、ほぼ一定周期となっている。
［試験例４（第二の態様）］
　　図８Ａに示すように、ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより、機械的な短絡溶滴移行が周期的に行われる溶接機２を用いて、ブレージング速度を１．０ｍ／ｍｉｎとして、アークブレージングを行った。アークブレージングは、板厚１．０ｍｍの合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いて、アークトーチを板材に対して鉛直に保持した姿勢で、行なった。
　試験においては、アーク長の長さが、ビード形状やビードぬれ性に及ぼす影響を確認するため、１秒間の短絡溶滴移行回数を５２～８８回の範囲に調整し、ワイヤ送給速度、及びアーク長を変化させた。
　シールドガスには、アルゴンガス及び酸素ガスからなる混合ガスを用い、酸素ガスの組成を変えてアークブレージングを行った。また、比較としてアークブレージングで通常用いられているアルゴンガスを用いた。
（ブレージング条件）
　以下のブレージング条件にて実験を行なった。
ブレージング方法　：消耗電極式　ショートアーク（短絡アーク）
母材　　　　　　　：合金化溶融亜鉛めっき鋼板　板厚０．６、１．０ｍｍ
継手形状　　　　　：ビードオンプレート
ワイヤ　　　　　　：銅シリコン合金（ケイ素青銅）ソリッドワイヤ
　　　　　　　　　　ＣｕＳｉ３Ｍｎ１　（ＥＮ１４６４０：２００５）
　　　　　　　　　　径１．０ｍｍ
アークトーチ姿勢　：下向き鉛直
ブレージング速度　：１．０ｍ／ｍｉｎ
シールドガス流量　：１５Ｌ／ｍｉｎ
ワイヤ突出し長さ　：１２ｍｍ
ワイヤ送給速度　　：４．０～７．０ｍ／ｍｉｎ
平均溶接電流　　　：６４～１１３Ａ
平均短絡回数　　　：５２～８８回／秒
（評価）
　評価は以下の３点について行なった。すなわち、アークブレージングの継手性能を損なう因子である（ｉ）アークの安定性、（ｉｉ）ビードの安定性、（ｉｉｉ）ビードのぬれ性について行なった。これらの評価は以下の評価基準に基づき行った。
　アークの安定性
　高速度ビデオカメラでアークの過剰な広がりに伴う不安定挙動の発生状況などを観察し、アークが安定しているものを「○」（合格）、やや不安定なものを「△」（○よりは劣るが合格）、不安定なものを「×」（不合格）と評価した。
　ビードの安定性（試験例３と同じ）
　目視観察により、ビード幅が均一に形成しているものを「○」（合格）、ややビード幅に乱れを生じているものを「△」（○よりは劣るが合格）、ビードの蛇行やハンピングにより、ビード幅やビード高さに著しい変化を生じているものを「×」（不合格）と評価した。
　ビードのぬれ性（試験例３と同じ）
断面観察により図９Ａから図９Ｃに示すに示すビード１２の幅ｗ、高さｈ及びぬれ角度を計測し、母材５とのなじみ具合を評価した。
　評価においては、ビード幅ｗをビード高さｈで割った（ｗ／ｈ）値が２．５以上、かつビード左右のぬれ角度（θL、θR）が何れも１１０°以上のものを、ぬれ性が良好と判断し「○」（合格）とした。ｗ／ｈ値が２．５以上でθL及びθRが何れも１００°以上１１０°未満のものは「△」（○よりは劣るが合格）、それ以外のものは「×」（不合格）と評価した。
　なお、評価項目全てで「○」（合格）若しくは「△」（○よりは劣るが合格）と評価されているものを総合評価で合格と判断し、表６中の備考欄に「本発明例」と記載した。また、上記に当てはまらないものは不合格とし、表６中の備考欄に「比較例」と記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表６の結果から、ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより、機械的な短絡溶滴移行が周期的に行われるアークブレージングにおいて、１．５～７体積％の酸素ガスを含み残部がアルゴンガスからなる混合ガスを用いる実験（１秒間の短絡溶滴移行回数：５６～８５回の範囲）において、ハンピングビードやビード幅の不均一な不整ビードを生じることなく、ぬれ性が良好なビードが得られることがわかる。
　一方、上記短絡溶滴移行回数範囲を外れ、シールドガスがアルゴンガスのみである場合や、アルゴンガス中の酸素ガス添加濃度が本発明の範囲よりも低いシールドガスを用いた場合には、ビードのぬれ性に対しての改善効果は得られない。
［試験例５（第三の態様及び第四の態様）］
板厚０．６～１．４ｍｍの合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いた重ね継手を行なった。上板と下板の間の隙間を０ｍｍとして、図８Ａに示すワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより、機械的な短絡溶滴移行が周期的に行われる溶接機を用いた。ブレージング速度を０．６～１．５ｍ／ｍｉｎとしてアークブレージングを行い、母材に加えられる入熱量がビード形状やビードぬれ性等に及ぼす影響を確認した。
　シールドガスには、アルゴンガスと酸素ガスからなる混合ガス、アルゴンガスと酸素ガス及び窒素ガスからなる混合ガス（粗アルゴンガス）、アルゴンガスと酸素ガス及びヘリウムガスからなる混合ガスを用いた。アルゴンガスを主ガスとし添加ガスの組成を変えてアークブレージングを行った。また、比較として、アークブレージングで通常用いられているアルゴンガスを用いた。
（ブレージング条件）
　以下のブレージング条件にて実験を行なった。　
ブレージング方法　：消耗電極式　ショートアーク（短絡アーク）
母材　　　　　　　：合金化溶融亜鉛めっき鋼板　板厚０．６～１．４ｍｍ
継手形状　　　　　：重ね継手（板間隙間０ｍｍ）
ワイヤ　　　　　　：銅シリコン合金（ケイ素青銅）ソリッドワイヤ
　　　　　　　　　　ＣｕＳｉ３Ｍｎ１　（ＥＮ１４６４０：２００５）径１．０ｍｍ
ブレージング速度　：０．６～１．５ｍ／ｍｉｎ
アークトーチ前進角：５°
アークトーチ傾斜角：３０°
シールドガス流量　：１５Ｌ／ｍｉｎ
ワイヤ突出し長さ　：１２ｍｍ
ワイヤ送給速度　　：３．０～１１．０ｍ／ｍｉｎ
平均溶接電流　　　：４０～１７５Ａ
平均短絡回数　　　：５９～８２回／秒
（評価）
　評価は以下の４点について行なった。すなわち、アークブレージングの継手性能を損なう因子である、（ｉ）アークの安定性、（ｉ）スパッタ、（ｉｉｉ）ビードの安定性、（ｉｖ）ビードのぬれ性について行なった。これらの評価は以下の評価基準に基づき行った。
　アークの安定性
　高速度ビデオカメラでアークの過剰な広がりに伴う不安定挙動の発生状況などを観察し、アークが安定しているものを「○」（合格）、やや不安定なものを「△」（○よりは劣るが合格）、不安定なものを「×」（不合格）と評価した。
　スパッタ
　目視にて飛散状況を確認し、ほとんど飛散が認められないものを「○」」（合格）、僅かに飛散が認められるものを「△」（○よりは劣るが合格）、スパッタの飛散が著しく、大粒（１．０ｍｍ以上）のスパッタを生じるものを「×」（不合格）と評価した。
　 ビードの安定性
　目視観察により、ビード幅が均一に形成しているものを「○」（合格）、ややビード幅に乱れを生じているものを「△」（○よりは劣るが合格）、ビードの蛇行やハンピングにより、ビード幅やビード高さに著しい変化を生じているものを「×」（不合格）と評価した。
　ビードのぬれ性
　断面観察により図１２Ａ及び図１２Ｂに示すビード幅ｗ、脚長ｌ、上板ぬれ長さａ（上板と溶着金属が接している長さ）及びビードのぬれ角度θを計測し、継手強度に影響する溶着金属と母材との接合状態を評価した。
　 評価においては、ビード幅ｗが板厚ｔの２倍以上、脚長ｌが板厚ｔの１．５倍以上、上板ぬれ長さａ（上板と溶着金属が接している長さ）を板厚ｔで割ったａ／ｔ値が１．５以上、かつビードぬれ角度θが１２０°以上のものをぬれ性が良好と判断し「○」（合格）とした。ビード幅ｗが板厚ｔの２倍以上、脚長ｌが板厚ｔの１．５倍以上、ａ／ｔ値が１．５以上でビードぬれ角度θが１１０°以上１２０°未満のものは「△」（○よりは劣るが合格）、それ以外のものは「×」（不合格）と評価した。
　なお、評価項目全てで「○」（合格）若しくは「△」（○よりは劣るが合格）と評価されているものを総合評価で合格と判断し、表中の備考欄に「本発明例」と記載した。また、上記に当てはまらないものは不合格とし、表中の備考欄に「比較例」と記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
表７から表９の結果から、ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより、機械的な短絡溶滴移行が周期的に行われる、板厚が０．６～１．４mmの亜鉛めっき鋼板重ね継手のアークブレージングにおいて、２．０～７．０体積％の酸素ガスを含み、残部がアルゴンガスからなる混合ガスを用いることで、ハンピングビードやビード幅の不均一な不整ビードを生じることなく、低スパッタでぬれ性が良好なビードが得られることがわかる。
　また、上記混合ガスに１５体積％以下のヘリウムガスを混合しても同様の効果が得られ、上記範囲内の酸素ガスと０．１体積％以下の窒素ガスを含む粗アルゴンガスを用いても同様の効果が得られることがわかる。
　なおこの時、好ましい結果は、平均溶接電流を６０～１５０Ａであり、入熱量Ｑ（Ｊ／ｃｍ）を、被接合部材の板厚に応じて求められる以下の条件式の範囲内である条件を満たしていた。
　　６２５×ｔ＋１２５≦Ｑ≦１２５０×ｔ＋２５０
　　　ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）
一方、シールドガスがアルゴンガスのみである場合や、アルゴンガス中の酸素ガス濃度が本発明の第二の態様や第三の態様の範囲よりも低いシールドガスを用いると、溶接電流及び入熱量が上記範囲内でも、良好な結果は得らない。さらに、ヘリウムガスを１５体積％を超えて添加すると、溶滴が短絡により移行せず、スプレー移行のようにワイヤから連続的に離脱する。このため、ブレージング速度を速くするとアークが不安定になると共にビード幅が不均一になり易く、スパッタも発生し易くなる。
　鋼板のアークブレージング方法において、アークの不安定現象に起因するスパッタの発生やアークの過度な集中によるビード不整の発生、ビード表面の酸化によるビードの変色並びにシワの発生を防止すると共に、ギャップや狙いズレ発生による溶け落ちや溶け分れを防止することができる。
　鋼板の消耗電極式アークブレージングにおいて、特殊な複合ワイヤを用いることなく、ビードのぬれ性を改善するとともに、スパッタの発生を低減しビード幅の揃った平坦なビードを得ることができる。
１　　　溶接トーチ
２　　　ガスノズル
３　　　コンタクトチップ
４　　　ワイヤ
５　　　母材
６　　　溶接電源装置
１２　　ビード
Ｉｐ　　ピーク電流
Ｉｂ　　ベース電流
Ｔｐ　　パルス時間
Ｔｂ　　ベース電流時間
Ｔｄｏｗｎ　　パルス立ち下がり時間
Ｔｓ　　短絡溶滴移行時間
ｗ　　　ビード幅
ｌ　　　脚長
ａ　　　上板ぬれ長さ
θ　　　ビードのぬれ角度
θL　　　　左側ぬれ角度
θR　　　　右側ぬれ角度

Claims (14)

  1. 　銅を主成分としアルミニウムを含有するソリッドワイヤを用いる鋼板のアークブレージングにおいて、
    　パルス溶滴移行と短絡溶滴移行を周期的に行い、シールドガスとして、酸素ガスが０．０３～０．３体積％、残部がアルゴンからなる混合ガスを使用して、アークブレージングすることを特徴とする鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  2. 　３回以上のパルス溶滴移行と１回の短絡溶滴移行を１周期として周期的におこない、ピーク電流からベース電流までのパルス立ち下がり時間が３．１～８．４ｍｓであることを特徴とする請求項１記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  3. 　板材を２枚以上重ね合わせた継手においてガスシールドアークブレージングを行い、ワイヤの狙い位置を、重ねられた一番上側に位置する板材の上板端部から下ろされた垂線と、一番下側に位置する下板上面との交点を基準に、下板側に１ｍｍ、上板側に２ｍｍの範囲としたことを特徴とする請求項１または２記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  4. 　板材を２枚以上重ね合わせた継手においてガスシールドアークブレージングを行い、板間のギャップを２．０ｍｍ以下、もしくは継手の一番下側に位置する下板の板厚の２倍以下としたことを特徴とする請求項１または２記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  5. 　入熱量を７００～１８００Ｊ／ｃｍとしたことを特徴とする請求項３または４記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  6. 　銅を主成分としケイ素とマンガンを含有する銅合金ワイヤを用いる鋼板のアークブレージングにおいて、
    　前記ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより短絡溶滴移行が周期的に行われ、シールドガスとして１．５～７体積％の酸素ガスを含み残部がアルゴンガスからなる混合ガスを使用して、アークブレージングすることを特徴とする鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  7. 　銅を主成分としケイ素とマンガンを含有する銅合金ワイヤを用いる鋼板のアークブレージングにおいて、
    　前記ワイヤが被加工物に対して前進後退動作することにより短絡溶滴移行が周期的に行われ、シールドガスとして２～７体積％の酸素ガスと１５体積％以下のヘリウムガスを含み、残部がアルゴンガスからなる混合ガスを使用して、アークブレージングすることを特徴とする鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  8. 　前記アルゴンガスが、不純物として酸素ガスと窒素ガスを含む粗アルゴンガスであることを特徴とする請求項６又は７に記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  9. 　短絡溶滴移行における１秒間の短絡回数を５５～８５回に設定することを特徴とする請求項６又は７に記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  10. 　銅合金ワイヤのワイヤ断面が中実で断面同質のソリッドワイヤであることを特徴とする請求項６又は７に記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  11. 鋼板を重ね合わせた継手のガスシールドアークブレージング方法であって、
    入熱量Ｑが、被接合鋼材の板厚に応じて求められる下記条件式を満足することを特徴とする請求項６又は７に記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
    　　６２５×ｔ＋１２５≦Ｑ≦１２５０×ｔ＋２５０　（Ｊ／ｃｍ）
    　　　ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）
  12. 　平均溶接電流が６０～１５０Ａであることを特徴とする請求項１１に記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  13. 前記鋼板の板厚が０．６～１．４ｍｍの厚さを有する請求項１１に記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
  14. 　前記鋼板が亜鉛めっき鋼板である請求項６又は７に記載の鋼板のガスシールドアークブレージング方法。
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