WO2020174883A1 - めっき鋼板の接合方法及び接合構造体 - Google Patents

めっき鋼板の接合方法及び接合構造体 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for joining plated steel sheets and a joined structure.
  • the first technique is a means for optimizing the current waveform or voltage waveform, the shield gas composition, and the welding wire composition.
  • each element contained in the solid wire is adjusted to a predetermined amount. with limits, with eight "gas containing a predetermined amount of hundred 2 gas as a shielding gas, Sori' Dowaiya and gas-shielded arc welding method using the same for galvanized steel welding that is known.
  • this The effect of suppressing pore defects by the technology is limited, and further improvement is required when applied to ultra-high strength steel sheets.
  • the second technique is a means for preventing porosity defects by positively providing a zinc gas escape passage in the pretreatment process of welding and letting the zinc gas escape from the escape passage.
  • the application of this method is often examined by laser welding rather than arc welding. The main reason for this is that in laser welding, the degree of adjustment for the welding conditions is smaller than in arc welding.
  • Patent Document 2 In order to deal with such a problem, the overlapping arc welding method described in Patent Document 2 has been proposed.
  • at least one of the base materials is provided with a convex portion when each base material is pressed, a gap is formed around the welded portion, and then arc welding is performed to achieve boiling vaporization. It is said that the coated low-boiling substance diffuses out of the gap around the weld and escapes, and the vaporized low-boiling substance is prevented from remaining in the weld, and good superposition arc welding can be performed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 5 7 8 7 7 9 8
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 6_4 1 0 2 5
  • Patent Document 2 since the convex portion is provided so as to extend in a direction parallel to the welding line (in other words, the side end portion of the flange portion of the zinc-plated steel sheet) (Patent Document 2). (Refer to Fig. 1 of Document 2))
  • the gap of the plate assembly is likely to vary and the gap becomes unstable, causing the deterioration of welding quality. It was.
  • the springback when releasing the clamps, etc. after the completion of welding caused a deviation in product dimensions.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to reduce deterioration of welding quality when welding a plurality of steel plates, at least one of which is a plated steel plate, in superposition.
  • a method for joining plated steel sheets and a joined structure capable of obtaining a good joined structure without pore defects by providing a gap that can reliably discharge the gas generated in the welded portion while suppressing the deviation of product dimensions To provide.
  • At least one of the first steel sheet and the second steel sheet is a plated steel sheet, and the first steel sheet and the second steel sheet, which are superposed on each other, are arc-welded.
  • a method for joining plated steel sheets comprising: ⁇ 0 2020/174 883 4 ⁇ (: 170? 2020 /000361
  • a preferred embodiment of the present invention related to the method for joining plated steel sheets relates to the following (2) to (10).
  • the plurality of ridges are formed at the same time when the first steel plate is pressed into a desired shape, and the method for joining a plated steel sheet according to (1) above. ..
  • the height of the ridge is 0.2 to 1.
  • the plated steel sheet is a tensile strength 9 8 0 1 ⁇ / 1 3 or more galvanized steel sheet, the
  • the welding wire is supplied by positive and negative feed control, and is transferred to the molten pool by utilizing the surface tension of the droplet at the time of short circuit.
  • the method for joining plated steel sheets according to any one of the above.
  • At least one of the first steel plate and the second steel plate is a plated steel plate, ⁇ 0 2020/174883 5 ⁇ (: 170? 2020 /000361
  • a plurality of ridges that are substantially perpendicular to the edge of the first steel sheet and are arranged along the edge are formed on the overlapping surface of the first steel sheet with the second steel sheet,
  • the first steel plate and the second steel plate are overlapped so that the protruding portion protrudes in a direction toward the overlapping surface with the second steel plate, and the edge of the first steel plate is overlapped.
  • a linear weld bead is formed on the edge portion or the edge portion of the second steel plate.
  • a gearup capable of reliably discharging the gas generated in the welded portion is provided while suppressing deterioration of welding quality and deviation of product dimensions. It is possible to obtain a good bonded structure without pore defects.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a method for joining plated steel sheets according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a sectional view taken along line 8-8 of Fig. 1.
  • Fig. 3 is a sectional view taken along the line of Fig. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a method for joining plated steel sheets according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a method for joining plated steel sheets according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a method for joining plated steel sheets according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a method for joining plated steel sheets according to the first embodiment of the present invention.
  • 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB of FIG.
  • the bonded structure 100A includes a first steel plate 10 and a second steel plate 20 which are superposed on each other by a welding plate 40. It is formed by linear arc welding (for example, MAG welding) along the edge portion (that is, the side end portion) 11 of 0. At least one of the first steel sheet 10 and the second steel sheet 20 is a galvanized steel sheet that has been galvanized. Examples of the galvanized steel sheet include alloyed hot-dip galvanized steel sheet (GA), hot-dip galvanized steel sheet (G), and electrogalvanized steel sheet (EG).
  • GA alloyed hot-dip galvanized steel sheet
  • G hot-dip galvanized steel sheet
  • EG electrogalvanized steel sheet
  • the tensile strength (TS) of the galvanized steel sheet is not particularly limited, it is, for example, a high-strength steel sheet (H i g h T e n s i l e S t r e n g t h S t e e l :H T S S) of 980 Mpa or more, preferably 1180 MPa or more.
  • the galvanized steel sheet may be a single-sided steel sheet or a double-sided steel sheet formed by dipping (immersing) the steel sheet in a treatment bath.
  • at least one of the surface of the first steel plate 10 facing the second steel plate 20 and/or the surface of the second steel plate 20 facing the first steel plate 10 is galvanized. Has been applied.
  • the first steel sheet 10 extends in a direction substantially perpendicular to the edge portion 11 of the first steel sheet 10 (hereinafter, also referred to as “falling direction”), and the edge portion 11 A plurality of ridges 12 are formed in a line along the direction (hereinafter, also referred to as “X direction”).
  • the ridge portion 12 is formed in a substantially V shape that protrudes in the direction toward the overlapping surface with the second steel plate 20 (downward in FIGS. 1 to 3 ). Further, in the present embodiment, the ridge portion 12 is formed at the same time when the first steel plate 10 is pressed into a desired shape according to its application.
  • the ridge portion 12 has a substantially V shape, but if it protrudes with respect to the overlapping surface with the second steel plate 20, the shape is particularly Not limited. For example, a II shape can also be adopted.
  • the timing of forming the ridge portion 12 is either when the blank material is punched from the first steel plate 10 or when the blank material is pressed into a product shape. However, it is not particularly limited. This eliminates the need for a special process for forming the ridge portion 12, thus improving the production efficiency and reducing the processing cost.
  • the protrusion 12 is a lock bead formed by a protrusion (lock bead forming part) provided in a mold (not shown) in order to prevent the metal material from flowing in during press working. Can be used instead.
  • the first steel sheet 10 may be a hot stamping steel sheet, and in this case, the press working can be a warm forming process or a hot forming process (hot stamp).
  • the press working can be a warm forming process or a hot forming process (hot stamp).
  • the joined structure 1008 is obtained by superposing the first steel plate 10 and the second steel plate 20 on top of each other and performing arc welding linearly along the edge 11 of the first steel plate 10. Then, a linear weld metal (welding bead) 50 is formed in the welded portion, and the first steel plate 10 and the second steel plate 20 are welded together.
  • the edge portion 11 extends in a direction substantially perpendicular to the edge portion 11 (the direction of the bird's eye) and is aligned in the direction along the edge portion 11 (the direction of X).
  • a first steel plate 10 on which a plurality of substantially V-shaped ridges 12 are formed by press working is superposed on a second steel plate 20.
  • the plurality of ridges 12 of the first steel plate 10 are overlapped so as to project toward the second steel plate 20. ⁇ 0 2020/174 883 8 ⁇ (: 170? 2020 /000361
  • the welding wire 40 which is a consumable electrode, is moved from the welding wire 40 while moving the welding wire 40 along the edge portion 11 of the first steel plate 10. (Adding rod) 41, and while flowing the shielding gas, an arc is generated between the welding block 40 and the first steel plate 10 and the second steel plate 20 to generate the first steel. Arc welding is performed linearly along the edge 11 of the plate 10 to join the first steel plate 10 and the second steel plate 20. As a result, as shown in FIG. 3, a linear weld metal 50 along the edge 11 is formed on the edge 11 of the first steel sheet 10 and the second steel sheet 20. ..
  • the ridges 12 of the first steel plate 10 extend in a direction substantially perpendicular to the edge 11 of the first steel plate 10 (the direction of the ridge), and Multiple pieces are formed in the direction along the part 11 (X direction). Then, the plurality of ridges 12 project in a direction toward the overlapping surface with the second steel plate 20, and the first steel plate 10 and the second steel plate 20 are The ridges 1 and 2 are overlapped with each other.
  • the ridge portion 12 extends in a direction substantially perpendicular to the edge portion 11 of the first steel plate 10 (the direction of the heel), and Since multiple ridges 12 are formed, the strength of the plate assembly during clamping (in particular, the first steel plate 10 on which ridges 12 are formed) is improved, and as a lap joint, It is possible to manage the gap so that the parallel spacing of can be maintained stably, and the accuracy of the shape of the part after welding is improved. Therefore, deterioration of welding quality and deviation of product dimensions can be suppressed.
  • the [0032] shielding gas eight "ga 8 0% by volume or less, mixed gas remaining is hundred 2, or 1 0 0 vol% hundred 2 gas is preferable.
  • Hundred 2 gas squeezing arc It is effective and suitable for welding joints with large plate thickness that require welding depth.
  • the plurality of ridge portions of the first steel plate 10 are
  • the gap (gap) formed between 1 and 2 plays a role as a gas vent hole, the generated zinc gas is discharged in a downward direction from the gap ⁇ and it is possible to prevent the occurrence of pore defects. it can. Further, since the ridges 12 are formed by pressing, there is a gap ⁇ between the first steel plate 10 and the second steel plate 20 that is large enough to discharge zinc gas. Can be secured.
  • the gap ⁇ has only to be large enough to discharge the generated zinc gas, and in order to obtain the effect of the present embodiment, the height II (see FIG. 2) of the ridges 12 is set to ⁇ ⁇ 2 ⁇ 1.0 Is preferred.
  • the height II see FIG. 2
  • the height II of the ridges 1 and 2 is ⁇ . If it is less than the range, the gap ⁇ may be easily closed due to thermal deformation during welding, which may result in insufficient discharge of zinc gas. Also, the ridge If it exceeds, the gap ⁇ between the first steel plate 10 and the second steel plate 20 may become large and the joint strength may be reduced.
  • the tip of the ridge 12 of the first steel plate 10 (that is, the apex of the approximately V-shape) is a singular point at which the gap with the second steel plate 20 is zero.
  • the welding wire 41 is preferably supplied by positive and negative feed control. As a result, when a short circuit occurs, the surface tension of the droplets is used to transfer the droplets to the molten pool, and the heat input to the first steel sheet 10 and the second steel sheet 20 can be reduced, and the evaporation of zinc The amount can be suppressed.
  • the first steel sheet 10 extends downward in a direction substantially perpendicular to the edge portion 11 and is arranged along the edge portion 11 in the lower direction (that is, the second steel sheet 20 and By forming a plurality of substantially V-shaped ridges 12 protruding in the direction (toward the overlapping surface) of the first steel plate 10 and the second steel strip between the ridges 12 A gap ⁇ large enough to discharge zinc gas is formed between the steel plate 20 and the plurality of ridges 12, and zinc gas is discharged from the gap ⁇ to the welded part. Porosity defects that occur are prevented.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a method for joining plated steel sheets according to the second embodiment of the present invention.
  • the second steel plate 20 superposed on the first steel plate 10 has substantially the same shape as the edge 21 of the second steel plate 20.
  • a plurality of ridges 22 extending in the vertical direction (direction of the arrow) and arranged along the edge 21 (in the X direction) are formed.
  • the ridge portion 22 is formed in a substantially inverted V shape projecting in the direction (upward in FIG. 4) toward the overlapping surface with the first steel plate 10. Further, the ridge portion 12 is formed by pressing the second steel plate 20.
  • the joined structural body 100 has the first steel plate 10 and the second steel plate 20 in a state in which the ridge portion 22 of the second steel plate 20 is in contact with the first steel plate 10.
  • Steel plates 20 are superposed, and arc welding is performed linearly along the edge 11 of the first steel plate 10 to form a linear weld metal (welding bead) 50 at the welded part and It is formed by welding the steel plate 10 of No. 2 and the second steel plate 20.
  • the first steel sheet 10 is When superposed on the steel plate 20, a gap ⁇ is formed between the first strip 10 and the second steel plate 20 between the ridges 22.
  • This gap ⁇ is the same as the height of the ridge 22 (see Fig. 2) and is 0.2 to 1. Has become.
  • the zinc gas generated during arc welding of the first steel plate 10 and the second steel plate 20 is directed in the downward direction from the gap ⁇ formed between the adjacent ridges 22. Since it is discharged to the weld, pore defects that occur in the weld are prevented. Also in the present embodiment, as in the case of the first embodiment, when the plate assembly is constrained by a clamp or the like during welding, the ridges 22 are formed on the edge 21 of the second steel plate 20.
  • the plate assembly during clamping (especially the second steel plate 2 with the ridges 2 2 formed)
  • the strength against deformation of (0) is improved, the gap can be controlled so that the parallel spacing as a lap joint can be stably maintained, and the accuracy of the part shape after welding is improved. Therefore, deterioration of welding quality and deviation of product dimensions can be suppressed.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a method for joining plated steel sheets according to the third embodiment of the present invention.
  • 0 is formed in a substantially U-shaped cross section.
  • the inner width ⁇ / 1 of the opening of the first steel plate 10 is slightly larger than the outer width ⁇ /2 of the opening of the second steel plate 20, and
  • the second steel plate 20 is assembled so that the openings face each other.
  • arc welding is performed along the edge 11 of the first steel sheet 10 to form a linear weld metal (weld bead) 50 at the welded portion, and the first steel sheet 10 and the second steel sheet 10 are formed.
  • Steel plate 20 of is joined.
  • the opening of the first steel plate 10 is substantially perpendicular to the edge 11 of the first steel plate 10. ⁇ 0 2020/174883 12 ⁇ (: 170? 2020 /000361
  • a plurality of ridges 12 extending in the direction (in the direction of the arrow) and arranged along the edge 11 (in the X direction) are formed.
  • This ridge portion 12 has a substantially V-shaped cross section that protrudes in the direction toward the superposition surface with the second steel plate 20.
  • the first steel plate 10 is formed by forming the substantially V-shaped ridges 22 that project toward the second steel plate 20 on the first steel plate 10.
  • a gap ⁇ is formed between the first steel plate 10 and the second steel plate 20 and between the adjacent ridge portions 22. This gap ⁇ is the same as the height II of the ridge portion 22 (see Fig. 2) and is 0.2 to 1.0.
  • the zinc gas generated during arc welding of the first steel plate 10 and the second steel plate 20 is directed in the downward direction from the gap ⁇ formed between the adjacent ridges 22. Since it is discharged to the weld, pore defects that occur in the weld are prevented.
  • the ridges 12 are formed on the first steel plate 10 Since it extends in a direction substantially perpendicular to the edge portion 11 (the direction of the ridge), and since there are a plurality of ridges 12 formed therein, the plate assembly (especially the ridges 1 2 when clamping) is formed.
  • the strength of the formed first steel plate 10) against deformation is improved, the clearance can be managed so that the parallel spacing as a lap joint can be maintained stably, and the accuracy of the part shape after welding is improved. .. Therefore, deterioration of welding quality and deviation of product dimensions can be suppressed.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a method for joining plated steel sheets according to the fourth embodiment of the present invention. Further, FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG.
  • the edge portion 2 of the second steel plate 20 is attached to the second steel plate 20 which is vertically overlapped with the first steel plate 10.
  • a plurality of ridges 22 are formed which extend in a substantially vertical direction (the direction of the arrow) and are arranged along the edge 21 (in the X direction).
  • the ridge portion 22 is formed in a substantially inverted V shape that protrudes in the direction toward the superposition surface with the first steel plate 10 (upward in FIG. 6).
  • the ridge portion 12 is formed by pressing the second steel plate 20.
  • the bonded structure 100 0 is joined to the first steel plate 10 in a state in which the ridge portion 22 of the second steel plate 20 is in contact with the end portion of the first steel plate 10.
  • the second steel plate 20 is overlapped, and along the edge 11 of the first steel plate 10 (in the present embodiment, the corner between the first steel plate 10 and the second steel plate 20). It is formed by performing linear arc welding, forming a linear weld metal (welding bead) 50 at the welded part, and welding the first steel plate 10 and the second steel plate 20.
  • the second steel plate 20 is formed with a substantially inverted V-shaped protruding portion 22 that protrudes upward toward the first steel plate 10, so that the first steel plate 10 is When superposed on the steel plate 20, a gap ⁇ is formed between the first strip 10 and the second steel plate 20 between the ridges 22.
  • This gap ⁇ is the same as the height of the ridge 22 (see Fig. 7) and is 0.2 to 1. Has become.
  • the other parts are the same as those of the bonded structure 100 according to the first embodiment, and the bonding method thereof is also the same.
  • the zinc gas generated during arc welding of the first steel plate 10 and the second steel plate 20 is directed in the downward direction from the gap ⁇ formed between the adjacent ridges 22. Since it is discharged to the weld, pore defects that occur in the weld are prevented. Also, in the present embodiment, as in the first to third embodiments, when the plate assembly is constrained by a clamp or the like during welding, the ridges 22 form the edge 21 of the second steel plate 20. Since it extends in a substantially vertical direction (the direction of the ridge) and a plurality of ridges 22 are formed, the plate assembly during clamping (especially the second ridge with a ridge 22 2 formed) is formed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified, improved, and the like as appropriate.
  • At least one of the first steel sheet and the second steel sheet is a plated steel sheet, and the first steel sheet and the second steel sheet, which are superposed on each other, are arc-welded.
  • a method for joining plated steel sheets comprising:
  • the ridges are substantially perpendicular to the edge of the first steel plate or the edge of the second steel plate. Since it extends in the same direction and multiple ridges are formed, the strength against deformation of the plate assembly during clamping is improved, and the gap is managed so that the parallel spacing as a lap joint can be stably maintained. The accuracy of the part shape after welding can be improved. Therefore, deterioration of welding quality and deviation of product dimensions can be suppressed.
  • the gas generated by heating the plated steel sheet by arc welding can be discharged from the gap formed by the ridges of the first steel sheet, and the occurrence of pore defects can be prevented. it can.
  • the plurality of ridges are formed at the same time when the first steel plate is pressed into a desired shape, and the plated steel sheet according to (1) above. How to join.
  • the first steel plate is a hot stamp steel plate, and the above (1) to (
  • the ridge portion can be easily formed by pressing.
  • a shielding gas is eight "but at 8 0% by volume or less, a mixed gas was remaining a hundred 2 or 1 hundred vol% hundred 2 gas, ⁇ 0 2020/174883 16 ⁇ (: 170? 2020/000361
  • the welding wire is supplied by positive and negative feed control, and is transferred to the molten pool by utilizing the surface tension of the droplet at the time of short circuit, (1) to () 9) A method for joining plated steel sheets as described in any one of the above.
  • At least one of the first steel plate and the second steel plate is a plated steel plate, and the first steel plate and the second steel plate, which are superposed on each other, are arc-welded, There
  • a plurality of ridges that are substantially perpendicular to the edge of the first steel sheet and are arranged along the edge are formed on the overlapping surface of the first steel sheet with the second steel sheet,
  • the first steel plate and the second steel plate are overlapped so that the protruding portion protrudes in a direction toward the overlapping surface with the second steel plate,
  • a linear weld bead is formed on the edge portion of the first steel sheet or the edge portion of the second steel sheet.

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Abstract

少なくとも一方の鋼板がめっき鋼板である複数の鋼板を重ね合わせて溶接する際に、溶接品質劣化や製品寸法のズレを抑制しつつ、溶接部において発生するガスを確実に排出可能なギャップを設けて、気孔欠陥のない良好な接合構造体を得ることができる、めっき鋼板の接合方法を提供する。第１の鋼板（１０）における第２の鋼板（２０）との重ね合わせ面に、第１の鋼板（１０）の縁部（１１）に略垂直であり、かつ、該縁部（１１）に沿って並ぶ複数の突条部（１２）を形成する工程と、突条部（１２）が第２の鋼板（２０）との重ね合わせ面に向かう方向に突出するように、第１の鋼板（１０）及び第２の鋼板（２０）を重ね合わせる工程と、第１の鋼板（１０）の縁部（１１）を線状にアーク溶接する工程と、を備える、めっき鋼板の接合方法。

Description

\¥02020/174883 1 卩（：17 2020/000361 明 細 書
発明の名称 ： めっき鋼板の接合方法及び接合構造体
技術分野
[0001 ] 本発明は、 めっき鋼板の接合方法及び接合構造体に関する。
背景技術
[0002] 少なくとも一方の鋼板表面に、 防食を目的とした亜鉛めっきが施されてい る鋼板 （亜鉛めっき鋼板） を重ね合わせて線状にアーク溶接する場合、 鋼板 の重ね面にアーク熱が加わると、 めっきされた亜鉛が、 その沸点を超えてガ ス化するおそれがある。 この場合において、 鋼板同士が密着していると、 亜 鉛ガスの逃げ場がないため、 亜鉛ガスは、 液体の鉄である溶融池内に侵入し 、 ブローホール、 ピッ ト、 ピンホールと言われる気孔欠陥が発生する。 気孔 欠陥は継手強度を低下させるため、 超ハイテン鋼板において気孔欠陥は溶接 部の強度低下の大きな要因となり、 問題視されている。
[0003] 亜鉛めっき鋼板の溶接時の気孔低減技術としては、 大きく分けて 2つ知ら れている。 第 1の技術は、 電流波形又は電圧波形や、 シールドガス組成、 溶 接ワイヤ組成を最適化させる手段であり、 例えば、 特許文献 1のような、 ソ リッ ドワイヤに含まれる各元素を所定量に制限するとともに、 シールドガス として所定量の〇〇2ガスを含む八 「ガスを用いた、 亜鉛めっき鋼板溶接用の ソリッ ドワイヤ及びこれを用いたガスシールドアーク溶接方法が知られてい る。 しかし、 この技術による気孔欠陥の抑制効果は限定的であり、 超ハイテ ン鋼板へ適用する場合、 更なる改善が必要となっている。
[0004] 第 2の技術は、 溶接の前処理工程において、 亜鉛ガスの抜け道を積極的に 設け、 その抜け道から亜鉛ガスを逃がすことで、 気孔欠陥の発生を防止する 手段である。 この手段の適用は、 アーク溶接よりもレーザ溶接での検討例が 多い。 これは、 レーザ溶接において、 溶接条件についての調整融度がアーク 溶接よりも小さいことが主因と考えられる。 具体的には、 （八） プレス加工 で溝を設ける、 （巳） 鋼板に口ーレッ ト加工で微細溝を付ける、 （〇 前処 \¥0 2020/174883 2 卩（：170? 2020 /000361
理レーザ溶接工程で歪み変形させる、 といった手段が挙げられる。 ただし、 レーザ溶接の場合は貫通溶接が専門のため、 アーク溶接で行われる縁のすみ 肉溶接には適用できなかったり、 適用できたとしても効果が少ないという問 題がある。
[0005] なお、 上記 （巳） における、 口ーレッ ト加工で微細溝を付ける手段につい ては、 超ハイテン鋼板において口ーレッ ト加工により溝を付けることが難し く、 コスト的にも非常に高くなる。 また、 アーク溶接は入熱量が高く、 口一 レッ ト加工のような微細な溝では、 溶接中の熱変形でギャップ （隙間） が閉 じてしまい、 高入熱に伴う大量の亜鉛ガスを円滑に排出することが困難であ る。
[0006] また、 上記 （〇 における、 レーザで歪み変形を起こさせる手段について は、 後工程の主溶接もレーザ溶接であるならば同じ設備が使えるというメリ ッ トがあるものの、 主溶接がアーク溶接の場合は、 別途、 高価な設備投資が 必要となり、 コスト高となる。 また、 レーザ加熱による熱変形では、 板端ま で連続するギャップ、 あるいは大きなギャップを確保することができず、 大 量の亜鉛ガスを円滑に排出することが困難である。
[0007] このような問題に対処するため、 特許文献 2に記載の重ね合わせアーク溶 接方法が提案されている。 特許文献 2では、 各母材の少なくともいずれか一 方に対し、 各母材をプレス加工する際に凸部を設け、 溶接部周囲にギャップ を形成した後、 アーク溶接を行うことで、 沸騰気化した被覆してある低沸点 物質を溶接部周囲の隙間から外部に拡散して逃がして、 溶接部に気化した低 沸点物質が残ることが抑制されて良好な重ね合わせアーク溶接が行えるとし ている。
先行技術文献
特許文献
[0008] 特許文献 1 : 日本国特許第 5 7 8 7 7 9 8号公報
特許文献 2 : 日本国特公平 6 _ 4 1 0 2 5号公報
発明の概要 \¥0 2020/174883 3 卩（：170? 2020 /000361 発明が解決しようとする課題
[0009] しかしながら、 特許文献 2においては、 凸部が溶接線 （言い換えれば、 亜 鉛めっき鋼板のフランジ部の側端部） に対して平行な方向に延びるように設 けられているため （特許文献 2の第 1図を参照） 、 溶接時における、 クラン プ等を用いた板組の拘束の際、 板組のギャップがばらつきやすく、 該ギャッ プが不安定となるため、 溶接品質劣化の原因となっていた。 また、 溶接終了 後における、 クランプ等を解放する際のスプリングバックにより、 製品寸法 のズレの原因となっていた。
[0010] 本発明は、 前述した課題に鑑みてなされたものであり、 その目的は、 少な くとも一方の鋼板がめっき鋼板である複数の鋼板を重ね合わせて溶接する際 に、 溶接品質劣化や製品寸法のズレを抑制しつつ、 溶接部において発生する ガスを確実に排出可能なギャップを設けて、 気孔欠陥のない良好な接合構造 体を得ることができる、 めっき鋼板の接合方法及び接合構造体を提供するこ とにある。
課題を解決するための手段
[001 1 ] したがって、 本発明の上記目的は、 めっき鋼板の接合方法に係る下記 （1 ） の構成により達成される。
（1） 第 1の鋼板及び第 2の鋼板の少なくとも一方をめっき鋼板とし、 互 いに重ね合わせられた前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板をアーク溶接する 、 めっき鋼板の接合方法であって、
前記第 1の鋼板における前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に、 前記第 1の 鋼板の縁部に略垂直であり、 かつ、 該縁部に沿って並ぶ複数の突条部を形成 する工程と、
前記突条部が前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に向かう方向に突出するよ うに、 前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板を重ね合わせる工程と、
前記第 1の鋼板の前記縁部又は前記第 2の鋼板の前記縁部を、 線状にアー ク溶接する工程と、
を備える、 めっき鋼板の接合方法。 \¥0 2020/174883 4 卩（：170? 2020 /000361
[0012] めっき鋼板の接合方法に係る本発明の好ましい実施形態は、 以下の （2） 〜 （ 1 〇） に関する。
（2） 前記形成工程において、 前記複数の突条部の形成は、 前記第 1の鋼 板を所望の形状にプレス加工すると同時に行われる、 上記 （1） に記載のめ っき鋼板の接合方法。
（3） 前記重ね合わせ工程において、 前記複数の突条部間には、 前記第 1 の鋼板と前記第 2の鋼板との間隔が略一定である隙間が形成される、 上記 （ 1） 又は （2） に記載のめっき鋼板の接合方法。
（4） 前記突条部は、 前記プレス加工時に設けられるロックビードである 、 上記 （2） に記載のめっき鋼板の接合方法。
（5） 前記突条部の高さは〇. 2〜 1 .
Figure imgf000006_0001
である、 上記 （1） 〜 （4 ） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
[0013] （6） 前記めっき鋼板は、 引張強度が 9 8 0 1\/1 3以上の亜鉛めっき鋼板 である、 上記
（I） 〜 （5） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
（7） 前記第 1の鋼板は、 ホッ トスタンプ用鋼板である、 上記 （1） 〜 （ 6） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
（8） 前記プレス加工は、 ホッ トスタンプである、 上記 （2） 又は （4） に記載のめっき鋼板の接合方法。
（9） 前記アーク溶接工程において、 シールドガスは、 八 「が 8 0体積％ 以下で、 残りを〇〇2とした混合ガス、 又は 1 〇〇体積％〇〇2ガスである、 上記 （1） 〜 （8） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
（1 0） 前記アーク溶接工程において、 溶接ワイヤは、 正負の送給制御に よって供給され、 短絡時に溶滴の表面張力を利用して溶融池に移行させる、 上記 （1） 〜 （9） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
[0014] また、 本発明の上記目的は、 接合構造体に係る下記 （1 1） の構成により 達成される。
（I I） 第 1の鋼板及び第 2の鋼板の少なくとも一方をめっき鋼板とし、 \¥0 2020/174883 5 卩（：170? 2020 /000361
互いに重ね合わせられた前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板がアーク溶接さ れる、 接合構造体であって、
前記第 1の鋼板における前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に、 前記第 1の 鋼板の縁部に略垂直であり、 かつ、 該縁部に沿って並ぶ複数の突条部が形成 され、
前記突条部が前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に向かう方向に突出するよ うに、 前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板が重ね合わせられており、 前記第 1の鋼板の前記縁部又は前記第 2の鋼板の前記縁部には、 線状の溶 接ビードが形成されている、 接合構造体。
発明の効果
［0015］ 本発明のめっき鋼板の接合方法及び接合構造体によれば、 溶接品質劣化や 製品寸法のズレを抑制しつつ、 溶接部において発生するガスを確実に排出可 能なギヤップを設けて、 気孔欠陥のない良好な接合構造体を得ることができ る。
図面の簡単な説明
［0016］ ［図 1］図 1は、 本発明の第 1の実施形態に係るめっき鋼板の接合方法を模式的 に示す斜視図である。
［図 2］図 2は、 図 1の八 _八断面図である。
［図 3］図 3は、 図 1の巳 _巳断面図である。
［図 4］図 4は、 本発明の第 2の実施形態に係るめっき鋼板の接合方法を模式的 に示す斜視図である。
［図 5］図 5は、 本発明の第 3の実施形態に係るめっき鋼板の接合方法を模式的 に示す斜視図である。
［図 6］図 6は、 本発明の第 4の実施形態に係るめっき鋼板の接合方法を模式的 に示す斜視図である。
［図 7］図 7は、
Figure imgf000007_0001
断面図である。
発明を実施するための形態
［0017］ 以下、 本発明の各実施形態に係るめっき鋼板の接合方法及び該接合方法に より形成される接合構造体につき、 図面に基づいて詳細に説明する。
[0018] ＜第 1の実施形態＞
図 1は、 本発明の第 1の実施形態に係るめっき鋼板の接合方法を模式的に 示す斜視図である。 また、 図 2は、 図 1の A- A断面図であり、 図 3は、 図 1の B _ B断面図である。
[0019] 図 1〜図 3に示すように、 接合構造体 1 00 Aは、 重ね合わされた第 1の 鋼板 1 0及び第 2の鋼板 20が、 溶接卜ーチ 40により、 第 1の鋼板 1 0の 縁部 （すなわち、 側端部） 1 1 に沿って、 線状にアーク溶接 （例えば、 マグ 溶接） されて形成される。 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 20の少なくとも —方は、 亜鉛めっきが施された亜鉛めっき鋼板である。 亜鉛めっき鋼板とし ては、 例えば、 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 （GA） 、 溶融亜鉛めっき鋼板 （ G 丨） 、 電気亜鉛めっき鋼板 （EG） などが挙げられる。 また、 亜鉛めっき 鋼板の引張強度 （ T S） は特に限定されないが、 例えば、 980 M P a以上 、 好ましくは 1 1 80MP a以上の高張力鋼板 （H i g h T e n s i l e S t r e n g t h S t e e l : H T S S） である。
[0020] なお、 亜鉛めっき鋼板は、 片面めっき鋼板であっても、 鋼板を処理浴中に ドブ漬け （浸潰） して形成される両面めっき鋼板であってもよい。 ただし、 本実施形態においては、 第 1の鋼板 1 0における第 2の鋼板 20と対面する 表面、 あるいは、 第 2の鋼板 20における第 1の鋼板 1 0と対面する表面の 少なくとも一方に、 亜鉛めっきが施されている。
[0021] 第 1の鋼板 1 0には、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 に対して略垂直方向 （以 後、 「丫方向」 とも言う） に延び、 かつ、 該縁部 1 1 に沿った方向 （以後、 「X方向」 とも言う） に並ぶ、 複数の突条部 1 2が形成されている。 この突 条部 1 2は、 第 2の鋼板 20との重ね合わせ面に向かう方向 （図 1〜 3にお ける下方） に突出する略 V字に形成されている。 また、 本実施形態において 、 突条部 1 2は、 第 1の鋼板 1 0をその用途に応じた所望の形状にプレス加 エする際に同時に形成される。
[0022] このように、 第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 20とを重ねて溶接する溶接工 \¥0 2020/174883 7 卩（：170? 2020 /000361
程の前に、 突条部 1 2を第 1の鋼板 1 0の成形加工 （プレス加工） と同時に 形成するため、 突条部 1 2を形成するための特別な加工工程 （専用工程） が 必要なくなり、 生産効率の向上とともに、 製造コストが低減する。
[0023] なお、 第 1の実施形態において、 突条部 1 2は略 V字形を有しているが、 第 2の鋼板 2 0との重ね合わせ面に対して突出していれば、 特に形状は制限 されない。 例えば、 II字形の形状を採用することもできる。
[0024] 突条部 1 2を形成するタイミングは、 第 1の鋼板 1 0からブランク材を抜 き加工する際であっても、 該ブランク材を製品形状にプレス加工する際のい ずれであってもよく、 特に限定されない。 これにより、 突条部 1 2を形成す るための特別の工程が不要となり、 生産効率が向上すると共に、 加エコスト を低減することができる。
[0025] なお、 突条部 1 2は、 プレス加工の際に金属材料の流れ込みを抑制するた め、 不図示の金型に設けられた突起部 （ロックビード形成部） により形成さ れるロックビードで代用することもできる。
[0026] さらに、 第 1の鋼板 1 0は、 ホッ トスタンプ用鋼板であってもよく、 その 場合、 プレス加工は、 温間成形加工、 又は熱間成形加工 （ホッ トスタンプ） とすることができる。 これにより、 第 1の鋼板 1 0が高張力鋼板であっても 、 プレス加工によって突条部 1 2を容易に形成することができる。
[0027] 接合構造体 1 0 0八は、 第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0とを重ね合わせ 、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 に沿って線状にアーク溶接を行い、 溶接部に線 状の溶接金属 （溶接ビード） 5 0を形成して、 第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0を溶接することで形成される。
[0028] 次に、 このような接合構造体 1 0 0 の接合方法について説明する。
[0029] まず、 図 1及び図 2に示すように、 縁部 1 1 に対して略垂直方向 （丫方向 ） に延び、 かつ、 該縁部 1 1 に沿った方向 （X方向） に並ぶ、 略 V字形の複 数の突条部 1 2がプレス加工によって形成された第 1の鋼板 1 0を、 第 2の 鋼板 2 0に重ね合わせる。 その際、 第 1の鋼板 1 〇の複数の突条部 1 2は、 第 2の鋼板 2 0に向けて突出するように重ね合わせる。 \¥0 2020/174883 8 卩（：170? 2020 /000361
[0030] そして、 溶接卜ーチ 4 0を、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 に沿って移動させ ながら、 溶接卜ーチ 4 0から消耗式電極である溶接ワイヤ （フイラーワイヤ 又は溶加棒） 4 1 を送給し、 シールドガスを流しながら、 溶接卜ーチ 4 0と 、 第 1の鋼板 1 〇及び第 2の鋼板 2 0との間でアークを発生させ、 第 1の鋼 板 1 0の縁部 1 1 に沿って線状にアーク溶接を行い、 第 1の鋼板 1 〇及び第 2の鋼板 2 0を接合する。 これにより、 図 3に示すように、 第 1の鋼板 1 0 の縁部 1 1 と、 第 2の鋼板 2 0には、 縁部 1 1 に沿った線状の溶接金属 5 0 が形成される。
[0031 ] 本実施形態では、 第 1の鋼板 1 0における突条部 1 2は、 第 1の鋼板 1 0 の縁部 1 1 に対して略垂直方向 （丫方向） に延び、 かつ、 該縁部 1 1 に沿っ た方向 （X方向） に複数形成されている。 そして、 この複数の突条部 1 2が 、 第 2の鋼板 2 0との重ね合わせ面に対して向かう方向に突出しており、 第 1の鋼板 1 〇と第 2の鋼板 2 0とが、 複数の突条部 1 2を介するようにして 重ね合わされている。
ここで、 溶接時にクランプ等により板組が拘束された場合、 突条部 1 2は 、 第 1の鋼板 1 〇の縁部 1 1 に対して略垂直方向 （丫方向） に延びており、 かつ、 この突条部 1 2が複数形成されているため、 クランプ時の板組 （特に 、 突条部 1 2が形成された第 1の鋼板 1 0） の変形に対する強度が向上し、 重ね継手としての平行間隔を安定的に維持できるように隙間を管理すること ができ、 溶接後の部品形状の精度が向上する。 よって、 溶接品質劣化や製品 寸法のズレを抑制することができる。
[0032] シールドガスとしては、 八 「が 8 0体積％以下、 残りが〇〇2である混合ガ ス、 又は 1 0 0体積％〇〇2ガスが好ましい。 〇〇2ガスは、 アークを絞る効 果があり、 溶接深さを要する板厚が大きな継手の溶接において好適である。
[0033] 亜鉛めっき鋼板の溶接においては、 アーク溶接により亜鉛めっき鋼板が加 熱されることで、 沸点が略 9 0 0 °〇である亜鉛が蒸発して溶融池に侵入し、 溶接部にブローホール、 ピッ ト、 ピンホールなどの気孔欠陥が発生するおそ れがある。 \¥0 2020/174883 9 卩（：170? 2020 /000361
[0034] しかし、 本実施形態の接合方法によれば、 第 1の鋼板 1 0の複数の突条部
1 2の間に形成されるギャップ （隙間） ◦が、 ガス抜き孔としての役割を果 たすため、 発生した亜鉛ガスはギャップ◦から丫方向に排出され、 気孔欠陥 の発生を防止することができる。 また、 突条部 1 2は、 プレス加工により形 成されるので、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0間に、 亜鉛ガスを排出す るのに十分な大きさのギャップ◦を確保することができる。
[0035] ギャップ◦は、 発生する亜鉛ガスを十分に排出できる大きさであればよく 、 本実施形態の効果を得るためには、 突条部 1 2の高さ II （図 2を参照） は 〇. 2 ~ 1 . 0
Figure imgf000011_0001
とするのが好ましい。 一般的な口ーレッ ト加工のように
、 突条部 1 2の高さ IIが〇.
Figure imgf000011_0002
未満であると、 溶接中の熱変形によりギ ャップ〇が容易に閉じてしまい、 亜鉛ガスの排出が不十分となるおそれがあ る。 また、 突条部
Figure imgf000011_0003
を超えると、 第 1の鋼板 1 0及 び第 2の鋼板 2 0間における、 ギャップ〇が大きくなって接合強度が低下す るおそれがある。
[0036] なお、 第 1の鋼板 1 0における突条部 1 2の最先端部 （すなわち、 略 V字 の頂部） は、 第 2の鋼板 2 0とのギャップがゼロである特異点となるが、 突 条部 1 2の長手方向 （丫方向） に垂直な方向 （X方向） にガスの逃げ場があ ること、 また、 略 V字の頂部の長さは極めて短いことから、 気孔欠陥を形成 するには至らない。
[0037] また、 溶接ワイヤ 4 1は、 正負の送給制御によって供給されるのが好まし い。 これにより短絡時に溶滴の表面張力を利用して溶滴を溶融池に移行させ て、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0への入熱を低下させることができ、 亜鉛の蒸発量を抑制することが可能となる。
[0038] なお、 本実施形態のめっき鋼板の接合方法では、 溶接ワイヤ 4 1 を送給し ながら線状にするため、 図 3に示すように、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 にお いて、 隣接する突条部 1 2間に形成されるギャップ◦は、 溶接金属 5 0によ って埋められる。 よって、 第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0との接合強度を 十分に確保することができる。 \¥0 2020/174883 10 卩（：170? 2020 /000361
[0039] 高張力鋼板を用いた亜鉛めっき鋼板の場合、 非常に高い圧力を付与する抵 抗スポッ ト溶接では 1_ 1\/1日割れ （溶融金属脆化割れ） と呼ばれる粒界脆化割 れが起きやすいが、 本実施形態のアーク溶接による接合方法では、 加圧力が 極めて小さいため！- IV!巳割れを原理的に発生することがなく、 かつ、 気孔欠 陥も防ぐことができる。 さらに、 抵抗スポッ ト溶接のように急冷凝固しない ため、 過剰な熱影響部硬度を呈せず、 水素に起因する遅れ割れ感受性も下げ ることができる。
[0040] 上記したように、 第 1の鋼板 1 0に、 縁部 1 1 に略垂直方向に延び、 かつ 、 該縁部 1 1 に沿って並ぶ、 下方 （すなわち、 第 2の鋼板 2 0との重ね合わ せ面に対して向かう方向） に突出する略 V字形の複数の突条部 1 2を形成す ることで、 突条部 1 2間には、 第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0との間に、 複数の突条部 1 2によって、 亜鉛ガスを排出するのに十分な大きさのギャッ プ〇が形成され、 該ギャップ◦から亜鉛ガスが排出されて、 溶接部に発生す る気孔欠陥が防止される。
[0041 ] ＜第 2の実施形態＞
図 4は、 本発明の第 2の実施形態に係るめっき鋼板の接合方法を模式的に 示す斜視図である。
[0042] 本実施形態の接合構造体 1 0 0巳では、 第 1の鋼板 1 0に重ね合わされた 第 2の鋼板 2 0には、 第 2の鋼板 2 0の縁部 2 1 に対して略垂直方向 （丫方 向） に延び、 かつ、 該縁部 2 1 に沿って （X方向） 並ぶ複数の突条部 2 2が 形成されている。 この突条部 2 2は、 第 1の鋼板 1 0との重ね合わせ面に向 かう方向 （図 4における上方） に突出する略逆 V字に形成されている。 また 、 突条部 1 2は、 第 2の鋼板 2 0をプレス加工することにより形成される。
[0043] そして、 接合構造体 1 0 0巳は、 第 2の鋼板 2 0の突条部 2 2を第 1の鋼 板 1 〇に当接した状態で第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0が重ね合わされ、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 に沿って線状にアーク溶接を行って、 溶接部に線 状の溶接金属 （溶接ビード） 5 0を形成して第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0を溶接することで形成される。 \¥0 2020/174883 1 1 卩（：170? 2020 /000361
[0044] 第 2の鋼板 2 0に、 第 1の鋼板 1 0に向かって上方に突出する略逆 V字形 の突条部 2 2を形成することで、 第 1の鋼板 1 0を第 2の鋼板 2 0上に重ね 合わせたとき、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0の間には、 突条部 2 2の 間にギャップ◦が形成される。 このギャップ◦は、 突条部 2 2の高さ （図 2を参照） と同じであり、 〇. 2〜 1 .
Figure imgf000013_0001
となっている。
[0045] その他の部分は、 第 1の実施形態に係る接合構造体 1 〇〇 と同様であり 、 またその接合方法も同様である。
[0046] これにより、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0をアーク溶接する際に発 生する亜鉛ガスは、 隣接する突条部 2 2間に形成されるギャップ◦から丫方 向に排出されるため、 溶接部に発生する気孔欠陥が防止される。 また、 本実 施形態においても第 1の実施形態と同様、 溶接時にクランプ等により板組が 拘束された場合、 突条部 2 2は、 第 2の鋼板 2 0の縁部 2 1 に対して略垂直 方向 （丫方向） に延びており、 かつ、 この突条部 2 2が複数形成されている ため、 クランプ時の板組 （特に、 突条部 2 2が形成された第 2の鋼板 2 0） の変形に対する強度が向上し、 重ね継手としての平行間隔を安定的に維持で きるように隙間を管理することができ、 溶接後の部品形状の精度が向上する 。 よって、 溶接品質劣化や製品寸法のズレを抑制することができる。
[0047] ＜第 3の実施形態＞
図 5は、 本発明の第 3の実施形態に係るめっき鋼板の接合方法を模式的に 示す斜視図である。
[0048] 本実施形態の接合構造体 1 0 0＜3では、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2
0が、 それぞれ断面略コの字形に形成されている。 第 1の鋼板 1 0の開口部 の内幅 \^/ 1は、 第 2の鋼板 2 0の開口部の外幅 \^/ 2より僅かに大きく形成さ れて、 第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0とが、 それぞれの開口部が対面する ようにして組み合わされる。 そして、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 に沿ってア —ク溶接され、 溶接部に線状の溶接金属 （溶接ビード） 5 0を形成して、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0が接合される。
[0049] 第 1の鋼板 1 0の開口部には、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 に対して略垂直 \¥0 2020/174883 12 卩（：170? 2020 /000361
方向 （丫方向） に延び、 かつ、 該縁部 1 1 に沿って （X方向） 並ぶ複数の突 条部 1 2が形成されている。 この突条部 1 2は、 第 2の鋼板 2 0との重ね合 わせ面に向かう方向に突出する断面略 V字形であり、 第 1の鋼板 1 0を断面 略コの字形にプレス成形する際に、 同時に形成される。
[0050] 本実施形態においても、 第 1の鋼板 1 0に、 第 2の鋼板 2 0に向かって突 出する略 V字形の突条部 2 2を形成することで、 第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼 板 2 0とを重ね合わせたとき、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0の間には 、 隣接する突条部 2 2の間にギャップ◦が形成される。 このギャップ◦は、 突条部 2 2の高さ II （図 2を参照） と同じであり、 〇. 2 ~ 1 . 〇 とな つている。
[0051 ] その他の部分は、 第 1の実施形態に係る接合構造体 1 〇〇 と同様であり 、 またその接合方法も同様である。
[0052] これにより、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0をアーク溶接する際に発 生する亜鉛ガスは、 隣接する突条部 2 2間に形成されるギャップ◦から丫方 向に排出されるため、 溶接部に発生する気孔欠陥が防止される。 また、 本実 施形態においても第 1の実施形態や第 2の実施形態と同様、 溶接時にクラン プ等により板組が拘束された場合、 突条部 1 2は、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 に対して略垂直方向 （丫方向） に延びており、 かつ、 この突条部 1 2が複 数形成されているため、 クランプ時の板組 （特に、 突条部 1 2が形成された 第 1の鋼板 1 0） の変形に対する強度が向上し、 重ね継手としての平行間隔 を安定的に維持できるように隙間を管理することができ、 溶接後の部品形状 の精度が向上する。 よって、 溶接品質劣化や製品寸法のズレを抑制すること ができる。
[0053] ＜第 4の実施形態＞
図 6は、 本発明の第 4の実施形態に係るめっき鋼板の接合方法を模式的に 示す斜視図である。 また、 図 7は、 図 6の〇一〇断面図である。
[0054] 本実施形態の接合構造体 1 0 0口では、 第 1の鋼板 1 0に対して垂直方向 に重ね合わされた第 2の鋼板 2 0には、 第 2の鋼板 2 0の縁部 2 1 に対して \¥0 2020/174883 13 卩（：170? 2020 /000361
略垂直方向 （丫方向） に延び、 かつ、 該縁部 2 1 に沿って （X方向） 並ぶ複 数の突条部 2 2が形成されている。 この突条部 2 2は、 第 1の鋼板 1 0との 重ね合わせ面に向かう方向 （図 6における上方） に突出する略逆 V字に形成 されている。 また、 突条部 1 2は、 第 2の鋼板 2 0をプレス加工することに より形成される。
[0055] そして、 接合構造体 1 0 0 0は、 第 2の鋼板 2 0の突条部 2 2を第 1の鋼 板 1 〇の端部に当接した状態で第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0が重ね合わ され、 第 1の鋼板 1 0の縁部 1 1 （本実施形態では、 第 1の鋼板 1 0と第 2 の鋼板 2 0との間の隅部） に沿って線状にアーク溶接を行って、 溶接部に線 状の溶接金属 （溶接ビード） 5 0を形成して第 1の鋼板 1 0と第 2の鋼板 2 0を溶接することで形成される。
[0056] 第 2の鋼板 2 0に、 第 1の鋼板 1 0に向かって上方に突出する略逆 V字形 の突条部 2 2を形成することで、 第 1の鋼板 1 0を第 2の鋼板 2 0上に重ね 合わせたとき、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0の間には、 突条部 2 2の 間にギャップ◦が形成される。 このギャップ◦は、 突条部 2 2の高さ （図 7を参照） と同じであり、 〇. 2〜 1 .
Figure imgf000015_0001
となっている。
[0057] その他の部分は、 第 1の実施形態に係る接合構造体 1 〇〇 と同様であり 、 またその接合方法も同様である。
[0058] これにより、 第 1の鋼板 1 0及び第 2の鋼板 2 0をアーク溶接する際に発 生する亜鉛ガスは、 隣接する突条部 2 2間に形成されるギャップ◦から丫方 向に排出されるため、 溶接部に発生する気孔欠陥が防止される。 また、 本実 施形態においても第 1〜第 3の実施形態と同様、 溶接時にクランプ等により 板組が拘束された場合、 突条部 2 2は、 第 2の鋼板 2 0の縁部 2 1 に対して 略垂直方向 （丫方向） に延びており、 かつ、 この突条部 2 2が複数形成され ているため、 クランプ時の板組 （特に、 突条部 2 2が形成された第 2の鋼板 2 0） の変形に対する強度が向上し、 重ね継手としての平行間隔を安定的に 維持できるように隙間を管理することができ、 溶接後の部品形状の精度が向 上する。 よって、 溶接品質劣化や製品寸法のズレを抑制することができる。 \¥0 2020/174883 14 卩（：170? 2020 /000361
[0059] なお、 本発明は、 前述した各実施形態に限定されるものではなく、 適宜、 変形、 改良、 等が可能である。
[0060] 以上の通り、 本明細書には次の事項が開示されている。
( 1 ) 第 1の鋼板及び第 2の鋼板の少なくとも一方をめっき鋼板とし、 互 いに重ね合わせられた前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板をアーク溶接する 、 めっき鋼板の接合方法であって、
前記第 1の鋼板における前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に、 前記第 1の 鋼板の縁部に略垂直であり、 かつ、 該縁部に沿って並ぶ複数の突条部を形成 する工程と、
前記突条部が前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に向かう方向に突出するよ うに、 前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板を重ね合わせる工程と、
前記第 1の鋼板の前記縁部又は前記第 2の鋼板の前記縁部を、 線状にアー ク溶接する工程と、
を備える、 めっき鋼板の接合方法。
[0061 ] この構成によれば、 溶接時にクランプ等により板組が拘束された場合、 突 条部は、 第 1の鋼板の縁部又は前記第 2の鋼板の前記縁部に対して略垂直方 向に延びており、 かつ、 この突条部が複数形成されているため、 クランプ時 の板組の変形に対する強度が向上し、 重ね継手としての平行間隔を安定的に 維持できるように隙間を管理することができ、 溶接後の部品形状の精度が向 上する。 よって、 溶接品質劣化や製品寸法のズレを抑制することができる。 また、 アーク溶接によりめっき鋼板が加熱されることで発生するガスを、 第 1の鋼板の突条部で形成されるギャップ (隙間) から排出することができ、 気孔欠陥の発生を防止することができる。
[0062] ( 2 ) 前記形成工程において、 前記複数の突条部の形成は、 前記第 1の鋼 板を所望の形状にプレス加工すると同時に行われる、 上記 ( 1 ) に記載のめ っき鋼板の接合方法。
[0063] この構成によれば、 突条部を形成するための特別な加工工程が不要となり 、 生産効率が向上するとともに、 加エコストを低減することができる。 \¥02020/174883 15 卩（：170?2020/000361
[0064] （3） 前記重ね合わせ工程において、 前記複数の突条部間には、 前記第 1 の鋼板と前記第 2の鋼板との間隔が略一定である隙間が形成される、 上記 （ 1） 又は （2） に記載のめっき鋼板の接合方法。
[0065] この構成によれば、 アーク溶接する際、 突条部と第 2の鋼板の上面とで画 成される隙間を介して亜鉛ガスを排出することができ、 溶接部の気孔欠陥を 防止することができる。 また、 安定した溶接品質が得られる。
[0066] （4） 前記突条部は、 前記プレス加工時に設けられるロックビードである 、 上記 （2） に記載のめっき鋼板の接合方法。
[0067] この構成によれば、 突条部を形成するための特別な加工工程が不要となり 、 生産効率が向上すると共に、 加エコストを低減することができる。
[0068] （5） 前記突条部の高さは〇. 2〜 1 .
Figure imgf000017_0001
上記 （1） 〜 （4 ） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
[0069] この構成によれば、 接合強度及び組立精度を低下させることなく、 溶接時 に発生するガスを確実に排出することができる。
[0070] （6） 前記めっき鋼板は、 引張強度が 9 8 0 IV! 3以上の亜鉛めっき鋼板 である、 上記 （1） 〜 （5） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法
[0071 ] この構成によれば、 高張力鋼板である亜鉛めっき鋼板のアーク溶接が可能 となる。
[0072] （7） 前記第 1の鋼板は、 ホッ トスタンプ用鋼板である、 上記 （1） 〜 （
6） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
[0073] この構成によれば、 高張力鋼板のアーク溶接が可能となる。
[0074] （8） 前記プレス加工は、 ホッ トスタンプである、 上記 （2） 又は （4） に記載のめっき鋼板の接合方法。
[0075] この構成によれば、 第 1の鋼板が高張力鋼板であっても、 プレス加工によ って突条部を容易に形成することができる。
[0076] （9） 前記アーク溶接工程において、 シールドガスは、 八 「が 8 0体積％ 以下で、 残りを〇〇2とした混合ガス、 又は 1 〇〇体積％〇〇2ガスである、 \¥0 2020/174883 16 卩（：170? 2020 /000361
上記 （1） 〜 （8） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
[0077] この構成によれば、 〇〇2ガスによってアークを絞ることができ、 溶接深さ が深い溶接を行うことができる。
[0078] （1 0） 前記アーク溶接工程において、 溶接ワイヤは、 正負の送給制御に よって供給され、 短絡時に溶滴の表面張力を利用して溶融池に移行させる、 上記 （1） 〜 （9） のいずれか 1つに記載のめっき鋼板の接合方法。
[0079] この構成によれば、 短絡時に溶滴の表面張力を利用して溶滴を溶融池に移 行させて、 第 1の鋼板及び第 2の鋼板への入熱を低下させることができ、 亜 鉛の蒸発量を抑制することが可能となる。
[0080] （1 1） 第 1の鋼板及び第 2の鋼板の少なくとも一方をめっき鋼板とし、 互いに重ね合わせられた前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板がアーク溶接さ れる、 接合構造体であって、
前記第 1の鋼板における前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に、 前記第 1の 鋼板の縁部に略垂直であり、 かつ、 該縁部に沿って並ぶ複数の突条部が形成 され、
前記突条部が前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に向かう方向に突出するよ うに、 前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板が重ね合わせられており、
前記第 1の鋼板の前記縁部又は前記第 2の鋼板の前記縁部には、 線状の溶 接ビードが形成されている、 接合構造体。
[0081 ] この構成によれば、 気孔欠陥がなく、 接合強度に優れ、 かつ、 溶接後の組 立精度が高い接合構造体が得られる。
[0082] 以上、 図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、 本発明 はかかる例に限定されないことは言うまでもない。 当業者であれば、 特許請 求の範囲に記載された範疇内において、 各種の変更例又は修正例に想到し得 ることは明らかであり、 それらについても当然に本発明の技術的範囲に属す るものと了解される。 また、 発明の趣旨を逸脱しない範囲において、 上記実 施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
[0083] なお、 本出願は、 2 0 1 9年 2月 2 5日出願の日本特許出願 （特願 2 0 1 \¥02020/174883 17 卩（：170? 2020 /000361
9-03 1 781） に基づくものであり、 その内容は本出願の中に参照とし て援用される。
符号の説明
[0084] 1 0 第 1の鋼板
1 1 , 2 1 縁部
1 2, 22 突条部
20 第 2の鋼板
40 溶接卜ーチ
4 1 溶接ワイヤ
50 溶接金属 （溶接ビード）
1 00 ， 1 00巳， 1 000 接合構造体
0 ギャップ （隙間）
突条部の局さ
1 第 1の鋼板の開口部の内幅
\^/2 第 2の鋼板の開口部の外幅

Claims

\¥02020/174883 18 卩（：17 2020/000361 請求の範囲
[請求項 1 ] 第 1の鋼板及び第 2の鋼板の少なくとも一方をめっき鋼板とし、 互 いに重ね合わせられた前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板をアーク溶 接する、 めっき鋼板の接合方法であって、
前記第 1の鋼板における前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に、 前記 第 1の鋼板の縁部に略垂直であり、 かつ、 該縁部に沿って並ぶ複数の 突条部を形成する工程と、
前記突条部が前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に向かう方向に突出 するように、 前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板を重ね合わせる工程 と、
前記第 1の鋼板の前記縁部又は前記第 2の鋼板の前記縁部を、 線状 にアーク溶接する工程と、
を備える、 めっき鋼板の接合方法。
[請求項 2] 前記形成工程において、 前記複数の突条部の形成は、 前記第 1の鋼 板を所望の形状にプレス加工すると同時に行われる、 請求項 1 に記載 のめっき鋼板の接合方法。
[請求項 3] 前記重ね合わせ工程において、 前記複数の突条部間には、 前記第 1 の鋼板と前記第 2の鋼板との間隔が略一定である隙間が形成される、 請求項 1又は 2に記載のめっき鋼板の接合方法。
[請求項 4] 前記突条部は、 前記プレス加工時に設けられるロックビードである
、 請求項 2に記載のめっき鋼板の接合方法。
[請求項 5] 前記突条部の高さは〇. 2〜 1 .
Figure imgf000020_0001
である、 請求項 1又は 2に 記載のめっき鋼板の接合方法。
[請求項 6] 前記めっき鋼板は、 引張強度が 9 8 0 IV! 3以上の亜鉛めっき鋼板 である、 請求項 1又は 2に記載のめっき鋼板の接合方法。
[請求項 7] 前記第 1の鋼板は、 ホッ トスタンプ用鋼板である、 請求項 1又は 2 に記載のめっき鋼板の接合方法。
[請求項 8] 前記プレス加工は、 ホッ トスタンプである、 請求項 2又は 4に記載 \¥0 2020/174883 19 卩（：170? 2020 /000361
のめつき鋼板の接合方法。
[請求項 9] 前記アーク溶接工程において、 シールドガスは、 八 「が 8 0体積％ 以下で、 残りを〇〇 2とした混合ガス、 又は 1 0 0体積％〇〇 2ガス である、 請求項 1又は 2に記載のめっき鋼板の接合方法。
[請求項 10] 前記アーク溶接工程において、 溶接ワイヤは、 正負の送給制御によ って供給され、 短絡時に溶滴の表面張力を利用して溶融池に移行させ る、 請求項 1又は 2に記載のめっき鋼板の接合方法。
[請求項 1 1 ] 第 1の鋼板及び第 2の鋼板の少なくとも一方をめっき鋼板とし、 互 いに重ね合わせられた前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板がアーク溶 接される、 接合構造体であって、
前記第 1の鋼板における前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に、 前記 第 1の鋼板の縁部に略垂直であり、 かつ、 該縁部に沿って並ぶ複数の 突条部が形成され、
前記突条部が前記第 2の鋼板との重ね合わせ面に向かう方向に突出 するように、 前記第 1の鋼板及び前記第 2の鋼板が重ね合わせられて おり、
前記第 1の鋼板の前記縁部又は前記第 2の鋼板の前記縁部には、 線 状の溶接ビードが形成されている、 接合構造体。
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