JP2017051973A - Plating removing method, welding method, welding object and structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、メッキ除去方法、溶接方法、溶接物、構造物に関するものである。 The present invention relates to a plating removal method, a welding method, a welded article, and a structure.
例えば、表面にメッキを施した鋼材を溶接することが行われている。なお、表面にメッキを施した鋼材を溶接するための前処理としてメッキを除去することなども知られている（例えば、特許文献１〜特許文献８参照）。 For example, welding a steel material whose surface is plated is performed. In addition, removing the plating as a pretreatment for welding a steel material plated on the surface is also known (see, for example, Patent Documents 1 to 8).
しかしながら、先ず、表面にメッキを施した鋼材をそのまま溶接した場合、溶接部に、メッキ材の混入によるブローホールなどの内部欠陥やピットなどの表面欠陥が発生し易かった。そのため、これらの溶接不良箇所に対する補修の手間が掛かっていた。また、補修のために鋼材の溶接部を切削したり再溶接したりする必要が生じ、鋼材に寸法精度の低下が発生してしまう。 However, first, when the steel material plated on the surface is welded as it is, internal defects such as blow holes and surface defects such as pits are likely to occur in the welded portion due to mixing of the plating material. For this reason, it takes time to repair these poorly welded portions. Moreover, it is necessary to cut or re-weld the welded portion of the steel material for repair, and the dimensional accuracy of the steel material is degraded.
また、溶接電極に溶融したメッキが付着すると、溶接電極と鋼材との接触面積が大きくなって溶接強度が低下するという問題や、上記接触面積の増大による溶接強度の低下に対応するために溶接電流を上げる必要が生じるという問題が生じていた。 In addition, if the molten plating adheres to the welding electrode, the contact area between the welding electrode and the steel material increases and the welding strength decreases, and the welding current decreases to cope with the decrease in welding strength due to the increase in the contact area. There was a problem that it was necessary to raise
更に、溶接電極にメッキが貼り付くことで溶接電極が損傷し易いという問題や、溶接電極の損傷を防止するためにメッキの貼り付きに強い高価な溶接電極を用いる必要が生じるという問題なども発生していた。 In addition, there are problems that the welding electrode is easily damaged by attaching the plating to the welding electrode, and that it is necessary to use an expensive welding electrode that is strong in attaching the plating to prevent the welding electrode from being damaged. Was.
そこで、上記した特許文献１では、溶接部に突起部を用いて隙間を設けることによってメッキの巻き込みを防ぐようにしている。しかし、このようにした場合、溶接部に隙間を設けるための突起部が必要となり、溶接対象に対する設計上の制約が生じる。また、隙間の大きさの変化によってメッキの巻き込み防止効果に差が生じてしまい、溶接対象の寸法精度や溶接中の溶接対象の変形の仕方にも影響を生じる。更に、上記した隙間を設けるために、重ね合わせ溶接しか行うことができない。加えて、隙間を設けると、溶接部が冷える時に隙間が縮まろうとし、隙間が縮まることによって隙間の他の部分が意に反して開いてしまう（即ち、隙間を一定に保てない）などの不具合も発生する。 Therefore, in the above-described Patent Document 1, a plating is prevented from being caught by providing a gap using a protrusion in the welded portion. However, in this case, a protrusion for providing a gap in the welded portion is necessary, and design restrictions on the object to be welded arise. In addition, a change in the size of the gap causes a difference in the effect of preventing the entrainment of the plating, which also affects the dimensional accuracy of the welding target and the manner of deformation of the welding target during welding. Furthermore, only overlap welding can be performed in order to provide the above-described gap. In addition, if a gap is provided, the gap tends to shrink when the welded portion cools, and other parts of the gap open unexpectedly (ie, the gap cannot be kept constant) as the gap shrinks. Problems also occur.
また、特許文献２のものは、溶接中にシールドガスに多量に酸素を混入させてメッキを多量の酸素で燃焼させるようにしている。しかし、このようにした場合、酸素を多量に混入させた特殊なシールドガスが必要になってコストが掛かると共に、シールドガスに多量に混入された酸素が溶接対象の内部に溶け込んで溶接対象の機械的特性を変化させるおそれが生じる。 Further, in Patent Document 2, a large amount of oxygen is mixed into the shield gas during welding so that the plating is burned with a large amount of oxygen. However, in this case, a special shield gas in which a large amount of oxygen is mixed is required and costs are increased. Also, a large amount of oxygen mixed in the shield gas is melted into the inside of the welding target and the welding target machine There is a risk of changing the physical characteristics.
特許文献３および特許文献４のものは、レーザ熱源を用いてメッキを除去させるようにしている。しかし、レーザ装置は高価であるため、レーザ装置を用いると、コストの低下を図るという目的を達成することができなくなる。また、レーザビームは加熱範囲が狭いため、ウィービングなどを行わなければならず、均質で安定した思い通りのメッキ除去部を得るのは容易ではないので、製品の品質向上に結び付き難い。 In Patent Documents 3 and 4, the plating is removed using a laser heat source. However, since the laser device is expensive, if the laser device is used, the purpose of reducing the cost cannot be achieved. Further, since the laser beam has a narrow heating range, weaving or the like must be performed, and it is not easy to obtain a uniform and stable plating removal portion, so that it is difficult to improve the quality of the product.
そして、特許文献５では、チタンまたはチタン合金に対し電解処理などを行って酸化スケールを除去するようにしている。特許文献６では、所要濃度の水素ラジカルを含んだ高温のガスで酸化物層を還元するようにしている。特許文献７では、金属材の表面に対して、多角形状粒子のみ、または多角形状粒子と略球形状粒子とを適正混合比率で混合した金属粒子を噴き付けることによって、金属材表面の酸化被膜を除去するようにしている。特許文献８では、Ｚｎを含むメッキ層が形成された鋼材の切断片を、硬質材料と共に、断面の直径が２０ｃｍ以上のロータリーキルンに装入した後、０．１ｒｐｍ以上の回転速度でロータリーキルンを回転させることでメッキ層を除去するようにしている。しかし、特許文献５〜特許文献８のものは、いずれも特別な設備が必要となるため、現場で前処理を行うことが難しく、しかも、部分的な処理を行うことが困難である。 And in patent document 5, an electrolytic process etc. are performed with respect to titanium or a titanium alloy, and an oxide scale is removed. In Patent Document 6, the oxide layer is reduced with a high-temperature gas containing hydrogen radicals of a required concentration. In Patent Document 7, an oxide film on the surface of the metal material is sprayed on the surface of the metal material by spraying only the polygonal particles or metal particles obtained by mixing the polygonal particles and the substantially spherical particles at an appropriate mixing ratio. Try to remove. In Patent Document 8, a steel piece on which a plated layer containing Zn is formed is loaded together with a hard material into a rotary kiln having a cross-sectional diameter of 20 cm or more, and then the rotary kiln is rotated at a rotation speed of 0.1 rpm or more. Thus, the plating layer is removed. However, since all of Patent Documents 5 to 8 require special equipment, it is difficult to perform pretreatment at the site, and it is difficult to perform partial processing.
そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。 Accordingly, the main object of the present invention is to solve the above-described problems.
上記課題を解決するために、本発明は、メッキ部を有する鋼材の表面に対し、加熱によってメッキ部を部分的に除去または酸化させてメッキ除去部を形成するメッキ除去方法を特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized by a plating removal method in which a plated portion is formed by partially removing or oxidizing a plated portion by heating on the surface of a steel material having a plated portion.
本発明によれば、上記構成によって、表面にメッキ部を有する鋼材に対して、容易且つ確実にメッキ除去部を得ることができる。 According to the present invention, with the above-described configuration, a plating removal portion can be obtained easily and reliably for a steel material having a plating portion on the surface.
以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図１７は、この実施の形態を説明するためのものである。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 17 are for explaining this embodiment.
＜構成＞以下、構成について説明する。 <Configuration> The configuration will be described below.
図１は、ユニット建物１を示している。このユニット建物１は、予め工場で製造した建物ユニット２を建築現場へ複数搬送して、建築現場で複数の建物ユニット２を横方向に並べたり縦方向に積み重ねたりすることによって、短期間のうちに建物を構築できるようにしたものである。なお、図では、建物ユニット２によって構成された建物本体の上部に対し、太陽電池パネル４を備えた屋根パネルを取付けて成る屋根が設置されている。 FIG. 1 shows a unit building 1. This unit building 1 is transported in a short time by transporting a plurality of building units 2 manufactured in advance to a building site to the building site and arranging the building units 2 horizontally or vertically in the building site. The building can be built. In the figure, a roof formed by attaching a roof panel provided with a solar cell panel 4 is installed on the upper part of a building body constituted by the building unit 2.
上記した建物ユニット２は、例えば、図２に示すように、４本の鋼製のユニット柱５の上端部間を４本の鋼製の天井梁６で矩形状に連結すると共に、４本の鋼製のユニット柱５の下端部間を４本の鋼製の床梁７で矩形状に連結して成るボックスラーメン構造のユニットフレーム８を有するものとされる。 For example, as shown in FIG. 2, the building unit 2 described above is formed by connecting four steel unit columns 5 between the upper end portions in a rectangular shape by four steel ceiling beams 6, and A unit frame 8 having a box ramen structure in which the lower end portions of the steel unit columns 5 are connected in a rectangular shape by four steel floor beams 7 is provided.
そして、図３に示すように、上記したユニット柱５と天井梁６とは、鋼製のジョイントピース１１を用いて接合されている。ユニット柱５と天井梁６とは、溶接によって一体化されている（溶接部１２（例えば、アーク溶接部１２ａ、スポット溶接部１２ｂなど））。また、ユニット柱５の上端部には、上側に設置される別の建物ユニット２を位置決めするための位置決め孔などを有する鋼製のプレート１３が溶接によって取付けられている（溶接部１２（例えば、アーク溶接部１２ａなど））。なお、溶接部１２は、加熱による界面の軟化・溶融によって互いの組織が混ざり合い連続化され一体化された組織構造を有する接合部または固定部のことである。 And as shown in FIG. 3, the above-mentioned unit pillar 5 and the ceiling beam 6 are joined using the joint piece 11 made from steel. The unit column 5 and the ceiling beam 6 are integrated by welding (welded part 12 (for example, arc welded part 12a, spot welded part 12b, etc.)). Further, a steel plate 13 having a positioning hole for positioning another building unit 2 installed on the upper side is attached to the upper end of the unit column 5 by welding (welded portion 12 (for example, Arc welding part 12a etc.)). Note that the welded portion 12 is a joint portion or a fixed portion having a tissue structure in which the structures of each other are mixed and continuous by softening and melting of the interface due to heating.
同様に、図４に示すように、ユニット柱５と床梁７とは、鋼製のジョイントピース１４で接合されている。ユニット柱５と床梁７とは、溶接によって一体化されている（溶接部１２（例えば、アーク溶接部１２ａ、スポット溶接部１２ｂなど））。また、ユニット柱５の下端部には、建物の基礎や下側に設置される別の建物ユニット２を位置決めするための位置決め孔などを有する鋼製のプレート（図示せず）が溶接によって取付けられている。 Similarly, as shown in FIG. 4, the unit column 5 and the floor beam 7 are joined by a steel joint piece 14. The unit column 5 and the floor beam 7 are integrated by welding (welded part 12 (for example, arc welded part 12a, spot welded part 12b, etc.)). Further, a steel plate (not shown) having a positioning hole for positioning another building unit 2 installed on the foundation or the lower side of the building is attached to the lower end of the unit column 5 by welding. ing.
そして、上記したユニット柱５や、天井梁６や、床梁７や、ジョイントピース１１，１４や、プレート１３などには、それぞれ、図５に示すような、表面にメッキ部１８が施された鋼材１９などが使われている。 And the above-mentioned unit pillar 5, ceiling beam 6, floor beam 7, joint pieces 11, 14 and plate 13 are each provided with a plated portion 18 on the surface as shown in FIG. Steel material 19 is used.
そして、以上のような基本的または全体的な構成に対し、この実施例は、以下のような構成を備えている。 In addition to the basic or overall configuration as described above, this embodiment has the following configuration.
（１）この実施例のメッキ除去方法は、図６〜図８に示すように、メッキ部１８を有する鋼材１９の表面に対し、加熱（図６または図７参照）によってメッキ部１８を部分的に除去または酸化させてメッキ除去部２１（図８参照）を形成する。 (1) As shown in FIGS. 6 to 8, the plating removing method of this embodiment partially applies the plated portion 18 to the surface of the steel material 19 having the plated portion 18 by heating (see FIG. 6 or FIG. 7). The plating removal part 21 (refer FIG. 8) is formed by removing or oxidizing.
ここで、鋼材１９の材質およびメッキ部１８の材質はどのようなものであっても良いが、好ましくは、鋼材１９はメッキ部１８よりも融点が高いものとする。例えば、鋼材１９を鉄系のものとした場合、鋼材１９の融点はほぼ１５００°程度となる。また、メッキ部１８を亜鉛メッキとした場合、メッキ部１８の融点はほぼ４２０°程度、メッキ部１８の沸点はほぼ９００°程度となる。よって、鋼材１９を溶かさず、メッキ部１８を蒸発または酸化させて除去するためには、３３０°〜１５００°の範囲内の温度で加熱することが必要となる。
なお、メッキ除去部２１は、図６に示すように、溶接しようとする複数の鋼材１９を予め溶接する形に組み合わせてから形成するようにしても良いし、または、図７に示すように、溶接しようとする鋼材１９に対し、メッキ除去部２１を個別に形成してから、図８に示すように、溶接しようとする複数の鋼材１９を溶接する形に組み合わせるようにしても良い。
Here, the material of the steel material 19 and the material of the plated portion 18 may be any material, but preferably the steel material 19 has a higher melting point than the plated portion 18. For example, when the steel material 19 is an iron-based material, the melting point of the steel material 19 is approximately 1500 °. When the plated portion 18 is galvanized, the plated portion 18 has a melting point of approximately 420 ° and the plated portion 18 has a boiling point of approximately 900 °. Therefore, in order to remove the plated portion 18 by evaporating or oxidizing it without melting the steel material 19, it is necessary to heat at a temperature within the range of 330 ° to 1500 °.
In addition, as shown in FIG. 6, the plating removal part 21 may be formed after combining a plurality of steel materials 19 to be welded in a form to be welded in advance, or as shown in FIG. After the plating removal portions 21 are individually formed on the steel material 19 to be welded, a plurality of steel materials 19 to be welded may be combined in a welded form as shown in FIG.
（２）上記鋼材１９が、立体的な形状のもの（立体物）とされても良い。 (2) The steel material 19 may be a three-dimensional shape (three-dimensional object).
ここで、立体的な形状は、単純な棒材や面材よりも複雑な形状のものであれば何でも良い。立体的な形状の鋼材１９は、少なくとも１つ有していれば良い。例えば、図３や図４の場合、一方の鋼材１９（ユニット柱５やジョイントピース１１，１４など）が、例えば、角筒状やＣ断面などのような立体的な形状となっている。 Here, the three-dimensional shape may be anything as long as it has a more complicated shape than a simple bar or face material. What is necessary is just to have at least one steel material 19 of a three-dimensional shape. For example, in the case of FIGS. 3 and 4, one steel material 19 (unit column 5, joint pieces 11, 14, etc.) has a three-dimensional shape such as a rectangular tube shape or a C cross section.
（３）図６、図７に示すように、上記メッキ除去部２１は、アークエネルギーによる加熱、または、高周波誘導加熱のいずれかを行う加熱手段３１，３２によって形成されるようにするのが好ましい。 (3) As shown in FIGS. 6 and 7, the plating removal unit 21 is preferably formed by heating means 31 and 32 that perform either heating by arc energy or high-frequency induction heating. .
ここで、アークエネルギーによる加熱を行う加熱手段３１は、例えば、図６に示すような、ＴＩＧ溶接トーチ４０とすることができる。そして、このＴＩＧ溶接トーチ４０を、溶接ワイヤを供給せずに、（ＴＩＧアーク溶接を行う時の溶接電流よりも）印加電流を落とした状態でアーク４１を発生させるようにして使用するようにする。 Here, the heating means 31 that performs heating by arc energy can be a TIG welding torch 40 as shown in FIG. 6, for example. And this TIG welding torch 40 is used by generating the arc 41 in a state in which the applied current is reduced (rather than the welding current when performing TIG arc welding) without supplying a welding wire. .
ＴＩＧ溶接トーチ４０は、タングステン電極などの溶接電極４２と、この溶接電極４２を溶接部１２へ向けて送る筒状のコレットボディ４３（電極ガイド）と、このコレットボディ４３の外周を取り囲むように設けられると共に、溶接部１２へ向けてアルゴンガスなどのシールドガス４４を噴射するノズル４５と、を有するものとされる。そして、溶接電源４６からの溶接電流を、コレットボディ４３と鋼材１９との間に印加させるようにする。ＴＩＧ溶接トーチ４０は、手持ちで操作しても良いし、予め移動経路がティーチングされた溶接ロボットを用いて操作させるようにしても良い。 The TIG welding torch 40 is provided so as to surround a welding electrode 42 such as a tungsten electrode, a cylindrical collet body 43 (electrode guide) for sending the welding electrode 42 toward the welded portion 12, and an outer periphery of the collet body 43. And a nozzle 45 that injects a shielding gas 44 such as argon gas toward the welded portion 12. Then, a welding current from the welding power source 46 is applied between the collet body 43 and the steel material 19. The TIG welding torch 40 may be operated by hand, or may be operated using a welding robot in which the movement path is taught in advance.
なお、ＴＩＧアーク溶接を行う場合、タングステン電極などの溶接電極４２は、図９に示すように、先端部（左端部）を研いで尖らせた状態にして使用するのに対し、メッキ除去部２１を形成するための加熱の場合には、特にタングステン電極の先端部を研いで尖らせる必要はなく、図１０に示すように、研がないままの状態で使うことができる。但し、アークエネルギーによる加熱を行う加熱手段３１は、ＴＩＧ溶接トーチ４０に限るものではない。 When performing TIG arc welding, the welding electrode 42 such as a tungsten electrode is used with the tip (left end) sharpened and sharpened as shown in FIG. In the case of heating to form the film, it is not particularly necessary to sharpen and sharpen the tip of the tungsten electrode, and as shown in FIG. 10, it can be used without being sharpened. However, the heating means 31 that performs heating by arc energy is not limited to the TIG welding torch 40.
また、高周波誘導加熱による加熱を行う加熱手段３２は、例えば、図７に示すような高周波誘導加熱装置４７とする。そして、この高周波誘導加熱装置４７は、誘導コイル４８に対して高周波電源装置４９を接続したものなどとされる。誘導コイル４８は、鋼材１９の形状や、鋼材１９に形成しようとするメッキ除去部２１の大きさや形状などに応じた最適なものを予め用意しておくようにする。 Moreover, the heating means 32 that performs heating by high-frequency induction heating is, for example, a high-frequency induction heating device 47 as shown in FIG. The high frequency induction heating device 47 is a device in which a high frequency power supply device 49 is connected to an induction coil 48. The induction coil 48 is prepared in advance with an optimum one corresponding to the shape of the steel material 19 and the size and shape of the plating removal portion 21 to be formed on the steel material 19.
なお、図６の場合に高周波誘導加熱による加熱を行う加熱手段３２を用いたり、また、図７の場合にアークエネルギーによる加熱を行う加熱手段３１を用いたりしても良いのは勿論である。また、上記したＴＩＧ溶接トーチ４０や高周波誘導加熱装置４７は、温度センサで温度を検出して制御を行うのは勿論である。 Of course, the heating means 32 for heating by high frequency induction heating may be used in the case of FIG. 6, and the heating means 31 for heating by arc energy may be used in the case of FIG. Of course, the TIG welding torch 40 and the high frequency induction heating device 47 described above are controlled by detecting the temperature with a temperature sensor.
（４）そして、図１１、図１２Ａに示すように、メッキ部１８を有する鋼材１９をアーク溶接またはスポット溶接で溶接する溶接方法を行う。
この際、上記したメッキの除去方法によってメッキ部１８を有する鋼材１９の表面に、（前処理として）予め部分的なメッキ除去部２１を形成し（メッキ除去工程）、その後、図１１に示すように、鋼材１９のメッキ除去部２１を溶接する（溶接工程）。なお、図１１はスポット溶接の例である。
(4) Then, as shown in FIGS. 11 and 12A, a welding method is performed in which a steel material 19 having a plated portion 18 is welded by arc welding or spot welding.
At this time, a partial plating removal portion 21 is formed in advance (as a pretreatment) on the surface of the steel material 19 having the plating portion 18 by the plating removal method described above (plating removal step), and thereafter, as shown in FIG. Next, the plating removal part 21 of the steel material 19 is welded (welding process). FIG. 11 shows an example of spot welding.
ここで、必要な場合には、図７に示すようにメッキ除去工程で個別にメッキ除去部２１を形成した鋼材１９を、図８に示すように組み合わせる工程（鋼材組合工程）を溶接工程の前に入れても良い。
溶接の前処理としてのメッキ除去部２１は、溶接部１２の周囲に対して、溶接部１２よりも一回り程度大きくなるように形成する。アーク溶接は、例えば、図６に示したＴＩＧ溶接トーチ４０をそのまま用いて行うことができる（ＴＩＧアーク溶接、図１２Ａ参照）。または、炭酸ガスアーク溶接やその他の種類のアーク溶接などを行うこともできる。
Here, if necessary, the step of combining the steel members 19 in which the plating removal portions 21 are individually formed in the plating removal step as shown in FIG. 7 (steel combination step) as shown in FIG. 8 is performed before the welding step. May be put in.
The plating removal portion 21 as a pretreatment for welding is formed so as to be approximately one size larger than the welded portion 12 with respect to the periphery of the welded portion 12. Arc welding can be performed, for example, using the TIG welding torch 40 shown in FIG. 6 as it is (TIG arc welding, see FIG. 12A). Alternatively, carbon dioxide arc welding or other types of arc welding can be performed.
また、スポット溶接は、例えば、図１１に示すような、重ね合わせた二枚の鋼材１９を挟む一対の溶接電極４２を備えたスポット溶接機５１を用いるようにする。 In spot welding, for example, a spot welder 51 including a pair of welding electrodes 42 sandwiching two superposed steel materials 19 as shown in FIG. 11 is used.
（５）上記溶接方法によって、（メッキ部１８を有する鋼材１９の表面に部分的に設けられた）メッキ除去部２１に溶接部１２（溶接による組織構造）を備えた溶接物６１を形成する（図２参照）。 (5) By the welding method described above, a weld 61 having a welded portion 12 (structure structure by welding) is formed on the plating removal portion 21 (partially provided on the surface of the steel material 19 having the plated portion 18) ( (See FIG. 2).
この場合、溶接物６１は、上記した建物ユニット２のユニットフレーム８などとすることができる。但し、溶接物６１は、ユニットフレーム８に限るものではない。
なお、この溶接物６１は、別の言い方をすると、表面にメッキ部１８を有する複数の鋼材１９に対して部分的に設けられているメッキ除去部２１どうしの間に、加熱による界面の軟化・溶融によって互いの組織が混ざり合い連続化された組織構造を有する接合部または固定部である溶接部１２が設けられていることで、複数の鋼材１９が一体化されているものとなる。
または、この溶接物６１は、表面にメッキ部１８を有する複数の鋼材１９と、各鋼材１９に対して部分的に設けられているメッキ除去部２１と、メッキ除去部２１どうしの間に設けられている、加熱による界面の軟化・溶融によって互いの組織が混ざり合い連続化された組織構造を有する接合部または固定部である溶接部１２とを備えて、複数の鋼材１９が一体化されているものとなる。
In this case, the weld 61 can be the unit frame 8 of the building unit 2 described above. However, the welded product 61 is not limited to the unit frame 8.
In other words, the welded product 61 is softened / interfacialized by heating between the plating removal portions 21 partially provided for the plurality of steel materials 19 having the plating portions 18 on the surface. A plurality of steel materials 19 are integrated by providing the welded portion 12 which is a joint portion or a fixed portion having a structure in which the structures are mixed and continuous by melting.
Alternatively, the welded product 61 is provided between a plurality of steel materials 19 having plating portions 18 on the surface, a plating removal portion 21 provided partially with respect to each steel material 19, and the plating removal portions 21. A plurality of steel materials 19 are integrated with a welded portion 12 which is a joint portion or a fixed portion having a tissue structure in which the structures are mixed and continuous by softening and melting of the interface due to heating. It will be a thing.
（６）上記溶接物６１によって構造物７１を構築する（図１参照）。 (6) The structure 71 is constructed by the weld 61 (see FIG. 1).
この場合、構造物７１は、上記したユニット建物１などとすることができる。但し、構造物７１は、ユニット建物１に限るものではない。 In this case, the structure 71 can be the unit building 1 described above. However, the structure 71 is not limited to the unit building 1.
＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。 <Effect> According to this embodiment, the following effects can be obtained.
（作用効果１）メッキ部１８を有する鋼材１９の表面を加熱することによってメッキ除去部２１を形成した。これにより、鋼材１９の表面における不要なメッキ部１８（のメッキ）を部分的に除去することができる。そして、加熱によるメッキ部１８の部分的な除去は、現場でも簡単に行うことができるため、現場作業中に必要となった時に、その場で、必要な部分に必要なメッキ除去部２１を自由に設けることが可能となる。メッキ部１８は、加熱によって蒸発または酸化されることで除去される。メッキ部１８の除去の確認は、例えば、放射温度計で鋼材１９の表面温度を計測したり、熱画像計測装置で鋼材１９の加熱範囲の温度を計測したりすることによって行うことができる。 (Effect 1) The plating removal part 21 was formed by heating the surface of the steel material 19 which has the plating part 18. FIG. Thereby, the unnecessary plating part 18 (plating) on the surface of the steel material 19 can be partially removed. Since the partial removal of the plated portion 18 by heating can be easily performed on site, the necessary plating removal portion 21 can be freely provided on the spot when it is necessary during field work. Can be provided. The plated portion 18 is removed by being evaporated or oxidized by heating. The removal of the plated portion 18 can be confirmed by, for example, measuring the surface temperature of the steel material 19 with a radiation thermometer or measuring the temperature of the heating range of the steel material 19 with a thermal image measuring device.
なお、上記したメッキの除去方法を行うことにより、鋼材１９のメッキ除去部２１には、酸化皮膜が形成されるが、メッキ部１８を除去する程度の温度で加熱されてできた酸化皮膜（酸化鉄や酸化亜鉛など）は、その後の作業（例えば、溶接など）に対して特に影響しないようなものであることが分析によって確認された。 In addition, by performing the plating removal method described above, an oxide film is formed on the plating removal portion 21 of the steel material 19, but the oxide film (oxidized oxide) formed by heating at a temperature at which the plating portion 18 is removed. The analysis confirmed that iron and zinc oxide) do not particularly affect subsequent operations (for example, welding).
（作用効果２）鋼材１９を、立体的な形状のものとした。そして、立体的な形状をした鋼材１９の表面のメッキ部１８に対して加熱によって部分的なメッキ除去部２１を形成するようにした。これにより、立体的な形状をした鋼材１９の表面に形成されたメッキ部１８に対してもメッキ除去部２１を形成できるようになる。よって、メッキの除去方法を適用できる範囲を広げることができる。 (Function and Effect 2) The steel material 19 has a three-dimensional shape. And the partial plating removal part 21 was formed by heating with respect to the plating part 18 of the surface of the steel material 19 which carried out the three-dimensional shape. Thereby, the plating removal part 21 can be formed also to the plating part 18 formed on the surface of the steel material 19 having a three-dimensional shape. Therefore, the range in which the plating removal method can be applied can be expanded.
（作用効果３）メッキ除去部２１を、アークエネルギーによる加熱、または、高周波誘導加熱のいずれかを行う加熱手段３１，３２によって形成した。アークエネルギーによる加熱、および、高周波誘導加熱は、いずれも発熱量が高く、且つ、加熱条件（熱量や場所など）を電気的に任意に設定することができるため、共に、瞬時に必要な場所のみを必要温度に加熱することが可能となる。よって、鋼材１９を溶かすこともなく、鋼材１９に与える熱歪を小さく抑えつつメッキ除去部２１を容易且つ短時間に形成することができるので、アークエネルギーによる加熱、または、高周波誘導加熱は、他の加熱方法を用いた場合と比べて特に有利であり、また、最も理想的である。 (Effect 3) The plating removal part 21 was formed by the heating means 31 and 32 which perform either heating by arc energy or high frequency induction heating. Both heating by arc energy and high-frequency induction heating have a high calorific value, and the heating conditions (heat amount, location, etc.) can be arbitrarily set electrically, so both are only necessary at the moment. Can be heated to the required temperature. Therefore, since the plating removal part 21 can be formed easily and in a short time while suppressing the thermal strain applied to the steel material 19 without melting the steel material 19, heating by arc energy or high-frequency induction heating is This is particularly advantageous as compared with the case where the heating method is used, and is most ideal.
しかも、アークエネルギーによる加熱や、高周波誘導加熱は、一度に加熱できる範囲（加熱範囲）が広く、また、温度制御がやり易いため、必要な部分全体を安定して必要な温度に加熱することができる。よって、短時間のうちに均質でムラのないメッキ除去部２１を容易且つ確実に得ることができる。しかも、上記したような立体的な形状の鋼材１９を処理するのにも適している。 In addition, heating by arc energy and high-frequency induction heating have a wide range (heating range) that can be heated at one time, and since temperature control is easy to perform, the entire required part can be stably heated to the required temperature. it can. Therefore, it is possible to easily and reliably obtain the plating removal portion 21 that is uniform and has no unevenness within a short time. Moreover, it is also suitable for processing the three-dimensional steel material 19 as described above.
例えば、メッキ除去部２１を得るために、レーザによる加熱を行うことも考えられるが、レーザ装置は高価であるため、コスト低下を図ることができない。また、レーザビームは加熱範囲が狭い（ビーム径が小さい）ため、広く加熱するためにウィービングなどを行わなければならず、思い通りのメッキ除去部２１を得るのは容易ではないので、製品の品質向上に結び付き難い。 For example, in order to obtain the plating removal part 21, heating with a laser may be considered, but the cost of the laser device cannot be reduced because the laser device is expensive. Further, since the heating range of the laser beam is narrow (the beam diameter is small), it is necessary to perform weaving or the like for wide heating, and it is not easy to obtain the desired plating removal portion 21, so that the quality of the product is improved. It is hard to be connected to.
これに対し、上記したアークエネルギーによる加熱や、高周波誘導加熱は、レーザ装置と比べると装置（ＴＩＧ溶接トーチ４０や高周波誘導加熱装置４７）が格段に安価であり、また、加熱範囲が比較的広いのでウィービングなどを行う必要もない。よってコスト低下や品質向上や処理の効率化などを確実に得ることができる。また、溶接部１２の形状を特に変える必要もなく、鋼材１９や溶接部１２がどのような形状をしていても加熱姿勢を変えながらの処理ができるので柔軟に対応することが可能であり、また、例えば、酸素を高濃度に含んだもののような特別で高価なシールドガスなども必要としない。 On the other hand, the heating by the arc energy and the high frequency induction heating described above are much cheaper in apparatus (TIG welding torch 40 and high frequency induction heating apparatus 47) than the laser apparatus, and the heating range is relatively wide. So weaving is not necessary. Therefore, it is possible to reliably obtain cost reduction, quality improvement and processing efficiency. In addition, it is not necessary to change the shape of the welded portion 12 in particular, and it is possible to flexibly cope with the processing while changing the heating posture regardless of the shape of the steel material 19 or the welded portion 12. Further, for example, a special and expensive shield gas such as one containing oxygen at a high concentration is not required.
（作用効果４）鋼材１９に前処理として形成したメッキ除去部２１の部分を、アーク溶接またはスポット溶接で溶接するようにした。これにより、メッキ除去部２１を形成しないで溶接を行った場合（図１２Ｂ参照）のように、溶接部１２に、メッキ部１８（のメッキ）の混入によるブローホール８１などの内部欠陥やピット８２などの表面欠陥が発生するのを防止することができ、これらの溶接不良箇所に対する補修の手間を無くすことができる。 (Effect 4) The part of the plating removal part 21 formed as a pretreatment on the steel material 19 was welded by arc welding or spot welding. As a result, as in the case where welding is performed without forming the plating removal portion 21 (see FIG. 12B), internal defects such as the blow hole 81 and the pits 82 due to mixing of the plating portion 18 (plating) into the welding portion 12. It is possible to prevent the occurrence of surface defects such as the above, and it is possible to eliminate the trouble of repairing these weld defects.
また、図１３に示すように、溶接電極４２に対して溶融したメッキ部１８（のメッキ）が付着すると、溶接電極４２と鋼材１９との接触面積が大きくなって（図１１のＳ１＜図１３のＳ２）溶接強度が低下するという問題や、上記接触面積の増大による溶接強度の低下に対応するために溶接電流を上げる必要が生じるという問題や、溶接電極４２にメッキ部１８（のメッキ）が貼り付くことで図１４，図１５に示すように、溶接電極４２が損傷し易くなるという問題（損傷部８３）や、溶接電極４２の損傷を防止するため、メッキの貼り付きに強い高価な溶接電極４２を用いる必要が生じるという問題などが発生する。 Further, as shown in FIG. 13, when the molten plated portion 18 (the plating thereof) adheres to the welding electrode 42, the contact area between the welding electrode 42 and the steel material 19 increases (S1 in FIG. 11 <FIG. 13). S2) The problem that the welding strength decreases, the problem that it is necessary to increase the welding current to cope with the decrease in welding strength due to the increase in the contact area, and the plating portion 18 (plating) on the welding electrode 42 As shown in FIGS. 14 and 15, the welding electrode 42 is easily damaged (damaged portion 83), and the welding electrode 42 is expensive and resistant to adhesion of the plating in order to prevent the welding electrode 42 from being damaged. There arises a problem that the electrode 42 needs to be used.
しかし、鋼材１９に予めメッキ除去部２１を設けて、メッキ除去部２１の部分を溶接するようにすれば、上記した各問題が一気に全て解消されるため、溶接強度の向上や、溶接電流の抑制や、溶接電極４２の寿命延長や、安価な溶接電極４２の使用などを同時に得ることができる（図１６参照）。よって、高品質な溶接部１２を、少ない消費エネルギーや少ないコストで歩留まり良く確実に得ることができる。 However, if the plating removal portion 21 is provided in the steel material 19 in advance and the portion of the plating removal portion 21 is welded, all of the above problems are solved at once, so that the welding strength is improved and the welding current is suppressed. In addition, the life extension of the welding electrode 42 and the use of the inexpensive welding electrode 42 can be obtained simultaneously (see FIG. 16). Therefore, it is possible to reliably obtain the high-quality welded portion 12 with low energy consumption and low cost with high yield.
そして、実際に、メッキ除去部２１を設けた後に溶接を行った結果、アーク溶接の場合には、ブローホール８１やピット８２などが発生されなくなることが確認された、そのため、補修の頻度も減らすことが可能となった。よって、溶接の作業工数が大幅に減った。更に、補修のために鋼材１９の溶接部１２を切削したり再溶接したりする必要がなくなるので、鋼材１９の寸法精度の低下が防止された。しかも、ＴＩＧ溶接トーチ４０を用いることにより、メッキ除去部２１の形成とアーク溶接とを連続して行うことが可能となった。 As a result of actually performing welding after providing the plating removal portion 21, it was confirmed that in the case of arc welding, the blow hole 81, the pit 82, and the like are not generated, and therefore the frequency of repair is also reduced. It became possible. Therefore, the number of welding work steps is greatly reduced. Furthermore, since it is not necessary to cut or re-weld the welded portion 12 of the steel material 19 for repair, a reduction in dimensional accuracy of the steel material 19 is prevented. Moreover, the use of the TIG welding torch 40 makes it possible to continuously form the plating removal portion 21 and arc welding.
また、図１１に示すようなスポット溶接の場合には、メッキ部１８（のメッキ）の付着による溶接電極４２の損傷が軽微となった（図１６参照）。また、図１７に示すように、繰り返し溶接による溶接強度の低下が小さくなった（図中、線Ｘはメッキ除去部２１を形成した場合、線Ｙはメッキ除去部２１を形成していない場合）。よって、溶接強度の低下を解消するために溶接電流を上げる必要がなくなり、溶接電極４２の発熱が抑えられるようになったので、溶接電極４２の寿命が更に延び、溶接電極４２に掛かるコストも抑えられた。しかも、溶接電極４２を交換するために、工場のラインを停止する回数も少なくなったので、生産効率が大幅に向上した。 Further, in the case of spot welding as shown in FIG. 11, the damage of the welding electrode 42 due to the adhesion of the plated portion 18 (plating thereof) became minor (see FIG. 16). In addition, as shown in FIG. 17, the decrease in the welding strength due to repeated welding was reduced (in the figure, the line X formed the plating removal portion 21 and the line Y did not form the plating removal portion 21). . Accordingly, it is no longer necessary to increase the welding current in order to eliminate the decrease in welding strength, and the heat generation of the welding electrode 42 can be suppressed. Therefore, the life of the welding electrode 42 is further extended, and the cost applied to the welding electrode 42 is also suppressed. It was. Moreover, since the number of times that the factory line is stopped to replace the welding electrode 42 is reduced, the production efficiency is greatly improved.
（作用効果５）メッキ部１８を有する鋼材１９に予め部分的なメッキ除去部２１を設けて、メッキ除去部２１を溶接することで、メッキ除去部２１に溶接部１２を有する溶接物６１を形成した。これにより、欠陥のない溶接部１２を有する品質の高い溶接物６１を安定して得ることができる。または、溶接物６１の品質を上げることができる。 (Effect 5) By forming a partial plating removal portion 21 in advance on the steel material 19 having the plating portion 18 and welding the plating removal portion 21, a weld 61 having the welded portion 12 is formed on the plating removal portion 21. did. Thereby, the high-quality weldment 61 which has the weld part 12 without a defect can be obtained stably. Alternatively, the quality of the welded product 61 can be improved.
（作用効果６）上記溶接物６１を用いて構造物７１を構築した。これにより、品質の高い溶接物６１から成る品質の高い構造物７１を得ることができる。または、構造物７１の品質を上げることができる。 (Operation Effect 6) A structure 71 was constructed using the weld 61. Thereby, the high quality structure 71 which consists of the high quality weldment 61 can be obtained. Or the quality of the structure 71 can be raised.
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been explained in full detail with drawing, embodiment is only an illustration of this invention. Therefore, the present invention is not limited only to the configuration of the embodiment, and it goes without saying that design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention. Further, for example, when each embodiment includes a plurality of configurations, it is a matter of course that possible combinations of these configurations are included even if not specifically described. In addition, in the case where a plurality of examples and modifications are disclosed in the embodiment as those of the present invention, possible combinations of combinations extending over these are included even if not specifically described. Of course. Further, the configuration depicted in the drawings is of course included even if not particularly described. Further, when there is a term of “etc.”, it is used in the sense that the equivalent is included. In addition, when there are terms such as “almost”, “about”, “degree”, etc., they are used in the sense that they include those in the range and accuracy recognized by common sense.
１８ メッキ部
１９ 鋼材
２１ メッキ除去部
３１ 加熱手段
３２ 加熱手段
４０ 溶接トーチ
４７ 高周波誘導加熱装置
５１ スポット溶接機
６１ 溶接物
７１ 構造物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Plating part 19 Steel material 21 Plating removal part 31 Heating means 32 Heating means 40 Welding torch 47 High frequency induction heating apparatus 51 Spot welder 61 Welding thing 71 Structure
Claims (6)
前記鋼材が、立体的な形状のものであることを特徴とするメッキ除去方法。 The plating removal method according to claim 1,
A plating removal method, wherein the steel material has a three-dimensional shape.
前記メッキ除去部は、アークエネルギーによる加熱、または、高周波誘導加熱のいずれかを行う加熱手段によって形成されることを特徴とするメッキ除去方法。 The plating removal method according to claim 1 or 2,
The plating removal method, wherein the plating removal portion is formed by a heating means that performs either heating by arc energy or high-frequency induction heating.
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のメッキ除去方法によってメッキ部を有する鋼材の表面に予め部分的なメッキ除去部を形成し、その後、鋼材のメッキ除去部を溶接することを特徴とする溶接方法。 A welding method for welding a steel material having a plated portion by arc welding or spot welding,
A partial plating removal portion is formed in advance on the surface of a steel material having a plating portion by the plating removal method according to any one of claims 1 to 3, and then the plating removal portion of the steel material is welded. A welding method characterized.
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