JP7328546B2

JP7328546B2 - Manufacturing method of welded member

Info

Publication number: JP7328546B2
Application number: JP2020013977A
Authority: JP
Inventors: 正仁榊; 直人松久
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2040-01-30
Also published as: JP2021120159A

Description

本発明は、溶接部材の製造方法および溶接部材に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a welded member and the welded member.

溶融亜鉛（Ｚｎ）系めっき鋼板は、耐食性が良好である。このため、建築部材および自動車部材などの種々の鋼板製品に幅広く使用されている。溶融Ｚｎ系めっき鋼板を用いて当該鋼板製品を製造する場合、アーク溶接法を用いて当該めっき鋼板を溶接することが多い。しかしながら、溶融Ｚｎ系めっき鋼板をアーク溶接すると、スパッタおよびピットの発生、およびブローホール等の気孔欠陥の発生が著しく、品質が劣ることがある。これは、Ｆｅの融点（約１５３８℃）に対してＺｎの沸点が約９０６℃と低いため、アーク溶接時に、Ｚｎの蒸気が発生してアークが不安定になることがあるためである。 A hot-dip zinc (Zn)-based plated steel sheet has good corrosion resistance. Therefore, it is widely used in various steel plate products such as building members and automobile members. When the steel plate product is manufactured using a hot-dip Zn-based plated steel plate, the plated steel plate is often welded using an arc welding method. However, when hot-dip Zn-based plated steel sheets are arc-welded, spatters, pits, and pore defects such as blowholes are remarkably generated, resulting in inferior quality. This is because the boiling point of Zn is approximately 906° C., which is lower than the melting point of Fe (approximately 1538° C.), so Zn vapor may be generated during arc welding and the arc may become unstable.

スパッタが溶融Ｚｎ系めっき鋼板のめっき面に付着すると、溶接部における外観が損なわれることがある。また、該スパッタが付着した部分が腐食の起点となり、溶接部材の耐食性が低下することがある。さらに、スパッタを除去する工程をさらに実施すると、溶接部材の製造コストが増加する。また、ブローホール等の気孔欠陥の発生が著しいと溶接部の強度が低下して問題となることがある。 If the spatter adheres to the plated surface of the hot-dip Zn-based plated steel sheet, the appearance of the welded portion may be impaired. In addition, the portion to which the spatter adheres serves as a starting point for corrosion, which may reduce the corrosion resistance of the welded member. Moreover, performing an additional step of removing spatter increases the manufacturing cost of the welded member. In addition, if pore defects such as blowholes are excessively generated, the strength of the welded portion may be lowered, resulting in a problem.

上記の問題を解決する技術として、Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接において、アーク溶接電源として、溶接ワイヤの送給を前進及び後退させる制御機能を有するアーク溶接電源を用いる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 As a technique for solving the above problems, in the arc welding of Zn-based plated steel sheets, a technique using an arc welding power source having a control function of advancing and retreating the feed of the welding wire as an arc welding power source has been disclosed (for example, , see Patent Document 1).

特開２０１１－９２９５０号公報JP 2011-92950 A

しかしながら、特許文献１の記載の技術を用いて溶融Ｚｎ系めっき鋼板をアーク溶接した場合、溶接部表面に発生するピットについては概ね抑制できるが、溶接部に内在するブローホールの抑制が不十分となることがある。また、シールドガスとして高価なアルゴンガスを用いる必要があるという問題がある。 However, when the hot-dip Zn-based plated steel sheet is arc-welded using the technique described in Patent Document 1, pits generated on the surface of the welded portion can be generally suppressed, but the suppression of blowholes inherent in the welded portion is insufficient. can be. Another problem is that it is necessary to use expensive argon gas as the shield gas.

本発明の一態様は、溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接によって製造される溶接部材において当該アーク溶接によるスパッタおよびブローホールの発生を、シールドガスの種類によらずに低減可能な溶接部材の製造方法を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is a method for manufacturing a welded member that can reduce the occurrence of spatter and blowholes due to arc welding in a welded member manufactured by arc welding of hot-dip Zn-based plated steel sheets, regardless of the type of shielding gas. intended to provide

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る溶接部材の製造方法は、溶接ワイヤの先端が、（１）アーク期間中は、母材としての複数の溶融Ｚｎ系めっき鋼板同士が当接することによって形成される被溶接部へ向けて前進し、（２）短絡期間中は、前記被溶接部から後退するように、前記溶接ワイヤの送り出しを制御しながら、前記母材同士をシールドガスの雰囲気中でアーク溶接する溶接工程を含み、前記溶融Ｚｎ系めっき鋼板の、前記被溶接部を形成する面におけるめっき付着量が１５ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下であり、前記溶接工程において、前記短絡期間から前記アーク期間へ移行する間の期間である移行期間において、前記溶接ワイヤの先端と前記被溶接部との間の距離をＤ、前記溶接ワイヤの直径をＲとしたときに、１．２５Ｒ≦Ｄ≦８Ｒを満たす位置に前記溶接ワイヤを引き上げ、前記アーク期間中において、電流波形が、電流値がピーク電流値に達した直後から下降するときの傾きをａとしたときに、－５×１０^４Ａ／ｓ≦ａ≦－２．５×１０^４Ａ／ｓを満たすパルス波形となるように、電流を供給する。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a welded member according to one aspect of the present invention is provided by: (2) shielding the base metals while controlling feed-out of the welding wire so as to move forward toward the welded portion formed by the abutment, and (2) retreat from the welded portion during the short-circuit period; The welding step includes a welding step of arc welding in a gas atmosphere, wherein the coating amount on the surface forming the welded portion of the hot-dip Zn-based plated steel sheet is 15 g/m ² or more and 250 g/m ² or less, and the welding step In the transition period, which is a period between the short circuit period and the arc period, when the distance between the tip of the welding wire and the welded portion is D, and the diameter of the welding wire is R , when the welding wire is pulled up to a position satisfying 1.25R ≤ D ≤ 8R, and the slope of the current waveform falling immediately after the current value reaches the peak current value during the arc period is a. , −5×10 ⁴ A/s≦a≦−2.5×10 ⁴ A/s.

本発明の一態様によれば、溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接によって製造される溶接部材において当該アーク溶接によるスパッタおよびブローホールの発生を、シールドガスの種類によらずに低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to one aspect of the present invention, it is possible to reduce the occurrence of spatter and blowholes due to arc welding in a welded member manufactured by arc welding of hot-dip Zn-based plated steel sheets, regardless of the type of shielding gas.

本発明の実施形態におけるアーク溶接方法の流れの一例を模式的に示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically an example of the flow of the arc-welding method in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における母材の一配置例における溶接ワイヤの先端と被溶接部との距離Ｄを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the distance D between the tip of the welding wire and the portion to be welded in one arrangement example of the base material in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における母材の他の配置例における溶接ワイヤの先端と母材の被溶接部との距離Ｄを説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the distance D between the tip of the welding wire and the portion to be welded of the base material in another arrangement example of the base material in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態のアーク溶接工程における電流波形を示すグラフである。It is a graph which shows the current waveform in the arc welding process of embodiment of this invention. 図４に示すグラフにおけるアーク期間中の電流波形の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a current waveform during an arc period in the graph shown in FIG. 4; 溶融Ｚｎ系めっき鋼板同士が溶接されてなる溶接部材におけるブローホール占有率の測定方法を説明する平面図である。FIG. 4 is a plan view for explaining a method for measuring a blowhole occupation rate in a welded member formed by welding together hot-dip Zn-based plated steel sheets. 上記電流波形における傾きとブローホール占有率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the inclination in the said electric current waveform, and a blowhole occupation rate. アーク期間における傾きａと溶滴との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the inclination a and the droplet during the arc period; 本発明の実施例で形成される溶接部材の構成を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of a welded member formed in an example of the present invention;

〔実施形態１〕
本発明者らは、鋭意検討の結果、溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接を行うにあたり、アーク期間中は溶接ワイヤを母材側へ前進送給させ、短絡期間中は溶接ワイヤを母材から離れる方向に後退送給させるワイヤ送給制御において以下の知見を得た。すなわち、短絡期間からアーク期間へ移行する際に、溶接ワイヤを引き上げる距離を適切なものとするとし、かつ、前記溶接ワイヤの動きと同期させた電流波形制御において、アーク期間の電流のパルス波形を適切なものとすることにより、シールドガスの種類によらず、溶融Ｚｎ系めっき鋼板のめっき付着量が薄目付のものから厚目付のものまでスパッタおよびブローホールの発生を抑制できる知見を得た。 [Embodiment 1]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that when performing arc welding of hot-dip Zn-based plated steel sheets, the welding wire is fed forward toward the base metal during the arc period, and the welding wire is moved away from the base metal during the short-circuit period. The following knowledge was obtained in the wire feed control that feeds backward in the direction. That is, when the short-circuit period is shifted to the arc period, the distance to pull up the welding wire is set to be appropriate, and in the current waveform control synchronized with the movement of the welding wire, the pulse waveform of the current during the arc period is controlled. The inventors have found that by selecting an appropriate shielding gas, it is possible to suppress the occurrence of spatter and blowholes regardless of the type of shielding gas, regardless of the type of shielding gas.

［溶接部材の製造方法］
本発明の実施形態における溶接部材の製造方法は、母材としての溶融Ｚｎめっき鋼板同士をシールドガスの雰囲気中でアーク溶接するアーク溶接工程（溶接工程）を含む。母材は、溶接対象となる部材である。母材としての溶融Ｚｎメッキ鋼板については、後に説明する。 [Manufacturing method of welding member]
A method for manufacturing a welded member according to an embodiment of the present invention includes an arc welding process (welding process) for arc welding hot-dip Zn-plated steel sheets as base materials together in an atmosphere of a shielding gas. The base material is a member to be welded. The hot-dip Zn-plated steel sheet as the base material will be described later.

本実施形態において、溶接ワイヤの先端が、前記母材としての溶融Ｚｎ系めっき鋼板同士が当接することによって形成される被溶接部へアーク期間中は前進し、短絡期間中は前記被溶接部から後退するように前記溶接ワイヤの送り出しを制御しながら、アーク溶接工程を行う。このように本実施形態では、短絡を伴うアーク溶接において、短絡の有無に応じて溶接ワイヤを被溶接部に対して進退させる。上記の短絡を伴うアーク溶接の例には、短絡移行溶接、短絡を伴うグロビュール移行溶接、および、短絡を伴うパルスアーク溶接が含まれる。 In this embodiment, the tip of the welding wire advances to the welded portion formed by the contact of the hot-dip Zn-based plated steel sheets as the base material during the arc period, and from the welded portion during the short-circuit period. An arc welding process is performed while controlling the feeding of the welding wire so as to retreat. As described above, in the present embodiment, in arc welding involving a short circuit, the welding wire is advanced or retracted with respect to the welded portion depending on the presence or absence of the short circuit. Examples of arc welding with shorting mentioned above include shorting transfer welding, globule transfer welding with shorting, and pulsed arc welding with shorting.

〔溶接ワイヤの進退〕
図１は、本実施形態におけるアーク溶接工程の流れの一例を模式的に示す図である。本実施形態におけるアーク溶接工程の期間は、アーク期間、移行期間および短絡期間に分けられる。 [Advance and retreat of welding wire]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the arc welding process flow in this embodiment. The period of the arc welding process in this embodiment is divided into an arc period, a transition period and a short circuit period.

図１の符号３００は、アーク期間の初期状態を表している。アーク期間とは、溶接ワイヤ１０からアークが発生している期間である。溶接ワイヤ１０は、その先端が母材２０の表面から離間した位置に配置されている。アーク期間の初期における溶接ワイヤ１０の先端から母材２０の表面までの距離はＤである。また、溶接ワイヤ１０の直径はＲである。 Reference numeral 300 in FIG. 1 represents the initial state of the arc period. The arc period is the period during which arc is generated from welding wire 10 . Welding wire 10 is arranged such that its tip is spaced apart from the surface of base material 20 . D is the distance from the tip of the welding wire 10 to the surface of the base material 20 at the beginning of the arc period. Also, the diameter of the welding wire 10 is R.

溶接ワイヤ１０は、アーク電極を兼ねており、溶接電圧の印加によって、溶接ワイヤ１０と母材２０との間にはアーク４０が生成する。その結果、溶接ワイヤ１０の先端には溶滴３０が生成する。溶滴３０は、アーク放電による高温によって溶接ワイヤ１０が溶融することで形成される。また、母材２０の表面には溶融池５０が生成する。溶融池５０は、アーク放電により高温になった母材２０の表面部（例えばめっき層）の溶融物、および、溶接ワイヤ１０の先端から滴下した溶滴３０、によって形成される。符号Ａは、アーク幅（溶融池５０の幅）であり、後述する溶融ビートの幅と実質的に同じである。 The welding wire 10 also serves as an arc electrode, and an arc 40 is generated between the welding wire 10 and the base material 20 by applying a welding voltage. As a result, droplets 30 are generated at the tip of the welding wire 10 . The droplet 30 is formed by melting the welding wire 10 due to the high temperature generated by the arc discharge. Also, a molten pool 50 is generated on the surface of the base material 20 . The molten pool 50 is formed by molten material of the surface portion (for example, the plating layer) of the base material 20 heated by the arc discharge and the droplets 30 dripping from the tip of the welding wire 10 . Symbol A is the width of the arc (the width of the molten pool 50), which is substantially the same as the width of the molten bead described later.

溶接ワイヤ１０は、アーク期間では、その先端が母材２０の表面（溶融池５０）に接近するように前進する。図１の符号４００は、アーク期間の終期状態を表している。溶接ワイヤ１０は、例えば、一定の速度で前進する。距離Ｄが小さくなると、アーク４０の広がりが小さくなり、アーク幅Ａが小さくなる。また、アーク期間が長いほど、溶滴３０が大きくなる。 Welding wire 10 advances so that its tip approaches the surface (molten pool 50) of base material 20 during the arc period. Reference numeral 400 in FIG. 1 represents the end condition of the arc period. Welding wire 10 advances, for example, at a constant speed. As the distance D becomes smaller, the spread of the arc 40 becomes smaller and the arc width A becomes smaller. Also, the longer the arc period, the larger the droplet 30 becomes.

図１の符号１００は、短絡期間の初期状態を表している。短絡期間とは、溶接ワイヤ１０と母材２０とがこれらの溶融物によって導通可能に結合している期間である。成長した溶滴３０が溶融池５０に接触すると、これらが一体となり、ピンチ６０を形成する。溶接ワイヤ１０および母材２０のいずれも導電体であることから、溶接ワイヤ１０からピンチ６０を経て母材２０に至る導通路が形成される。このため、短絡期間ではアーク放電は生じなくなる。 Reference numeral 100 in FIG. 1 represents the initial state of the short-circuit period. The short-circuit period is a period during which the welding wire 10 and the base material 20 are electrically connected by the molten material. As the grown droplets 30 contact the weld pool 50 , they come together to form a pinch 60 . Since both welding wire 10 and base material 20 are conductors, a conduction path is formed from welding wire 10 to base material 20 via pinch 60 . Therefore, arc discharge does not occur during the short circuit period.

図１の符号２００は、短絡期間の終期状態を表している。本実施形態では、短絡すると、溶接ワイヤ１０の先端が母材２０の表面から離れるように後退する。本実施形態では、短絡期間からアーク期間へ移行する間の期間である短絡期間において母材２０の表面に対して溶接ワイヤ１０の先端の位置を所定の距離Ｄまで引き上げる。このような溶接ワイヤ１０の後退によって、ピンチ６０は引き伸ばされて細くなり、切り離されて短絡期間が終了する。そして、移行期間を経て符号３００に示されるアーク期間初期の状態となる。短絡期間を終了ささせるために、溶接ワイヤ１０に供給される溶接電流を多くするなどのピンチ６０を切断するための処置を、必要に応じてさらに講じてもよい。 Reference numeral 200 in FIG. 1 represents the final state of the short circuit period. In this embodiment, when a short circuit occurs, the tip of the welding wire 10 retreats away from the surface of the base material 20 . In this embodiment, the position of the tip of the welding wire 10 is pulled up to a predetermined distance D with respect to the surface of the base material 20 during the short circuit period, which is the period between the short circuit period and the arc period. Such retraction of the welding wire 10 causes the pinch 60 to be stretched and thinned, and cut off to end the short circuit period. Then, after a transition period, the arc period initial state indicated by reference numeral 300 is reached. Further actions may be taken, if necessary, to break the pinch 60, such as increasing the welding current supplied to the welding wire 10 to terminate the short circuit period.

アーク溶接では、アーク電極としての溶接ワイヤ１０は、通常、トーチに支持される。溶接ワイヤ１０の前述した進退は、トーチを母材２０の表面に対して接近離脱させることによって行ってもよいし、トーチを母材２０の表面に対して一定の距離離して支持し、当該トーチから溶接ワイヤ１０のみを母材２０の表面に対して前進させ、あるいは後退させてもよい。 In arc welding, a welding wire 10 as an arc electrode is normally supported by a torch. The advancing and retracting of the welding wire 10 may be performed by moving the torch toward and away from the surface of the base material 20, or by supporting the torch at a certain distance from the surface of the base material 20 and Only the welding wire 10 may be advanced or retracted from the surface of the base material 20 from .

なお、トーチに支持される（例えばタングステン製の）アーク電極と溶接ワイヤ１０とが別であってもよい。この場合、アーク電極から生成するアーク４０内に溶接ワイヤ１０の先端を送り出すことによってアーク溶接を行う。この場合でも、アーク期間中には溶接ワイヤ１０を母材２０の表面に向けて前進させ、短絡期間の終了間際に溶接ワイヤ１０を母材２０の表面から機械的に切り離すように後退させる。 The arc electrode (made of tungsten, for example) supported by the torch and the welding wire 10 may be separate. In this case, arc welding is performed by feeding the tip of the welding wire 10 into an arc 40 generated from an arc electrode. Even in this case, the welding wire 10 is advanced toward the surface of the base material 20 during the arc period, and retracted so as to mechanically separate the welding wire 10 from the surface of the base material 20 just before the end of the short circuit period.

通常、母材２０の表面における溶接すべき部位は、二つ以上の母材が互いに当接することによって形成される角部（図２、図３参照）である。本実施形態では、このように当接している部位のうち、溶接すべき部位を「被溶接部」と言う。被溶接部２５は、継手形状を形成してよい。本実施形態における当該継手形状の例には、重ね継手、Ｔ字継手、角継手、フレアー継および突合せ継手、が含まれる。 Usually, the parts to be welded on the surface of the base material 20 are corners (see FIGS. 2 and 3) formed by two or more base materials in contact with each other. In the present embodiment, the portion to be welded among the portions that are in contact with each other in this way is called a "welded portion". The welded portion 25 may form a joint shape. Examples of such joint shapes in this embodiment include lap joints, tee joints, corner joints, flare joints and butt joints.

〔溶融Ｚｎ系めっき鋼板〕
本実施形態において、母材は、溶融Ｚｎ系めっき鋼板で構成される。溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、通常、その両面にめっき層を有しているが、本実施形態では、溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、少なくとも当該めっき鋼板における被溶接部側の表面にめっき層を有していればよい。 [Hot-dip Zn-based plated steel sheet]
In this embodiment, the base material is composed of a hot-dip Zn-based plated steel sheet. A hot-dip Zn-based plated steel sheet usually has a coating layer on both sides thereof, but in the present embodiment, the hot-dip Zn-based plated steel sheet has a coating layer at least on the surface of the plated steel sheet on the side of the welded portion. It is good if there is

本実施形態における溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、Ｚｎを含有する溶融めっき層を有する鋼板であればよいが、Ｚｎを主成分としためっき層の溶融めっき鋼板であることが好ましい。溶融Ｚｎ系めっき鋼板の例には、溶融Ｚｎめっき鋼板、合金化溶融Ｚｎめっき鋼板、溶融Ｚｎ－Ａｌめっき鋼板および溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇめっき鋼板が含まれる。 The hot-dip Zn-based plated steel sheet in the present embodiment may be a steel sheet having a hot-dip plated layer containing Zn, but is preferably a hot-dip plated steel plate with a plated layer containing Zn as a main component. Examples of hot-dip Zn-based coated steel sheets include hot-dip Zn-coated steel sheets, alloyed hot-dip Zn-coated steel sheets, hot-dip Zn-Al-coated steel sheets, and hot-dip Zn-Al-Mg-coated steel sheets.

溶融Ｚｎ系めっき鋼板の中でも、溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇめっき鋼板は、一般にＡｌ：１．０～２２．０質量％、Ｍｇ：０．０５～１０．０質量％を含有し、耐食性に優れる。 Among hot-dip Zn-based plated steel sheets, hot-dip Zn-Al-Mg plated steel sheets generally contain Al: 1.0 to 22.0% by mass and Mg: 0.05 to 10.0% by mass, and are excellent in corrosion resistance.

溶融Ｚｎ系めっき鋼板のめっき層は、前述した以外の他の成分をさらに含有していてもよい。たとえば、溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇめっき鋼板のめっき層は、外観と耐食性低下を招く原因となるＺｎ_１１Ｍｇ_２系相の生成および成長を抑制する観点から、Ｔｉ：０．００２～０．１質量％、Ｂ：０．００１～０．０５質量％をさらに含有していてもよい。また、溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇめっき鋼板のめっき層は、めっき原板の表面とめっき層との界面に生成するＦｅ－Ａｌ合金層の過剰な成長を抑制して加工時のめっき層の密着性を向上させる観点から、Ｓｉを２．０質量％まで含有してもよい。 The plating layer of the hot-dip Zn-based plated steel sheet may further contain other components than those described above. For example, the plating layer of a hot-dip Zn-Al-Mg plated steel sheet contains Ti: 0.002 to 0.1 mass from the viewpoint of suppressing the generation and growth of the Zn ₁₁ Mg _2- based phase, which causes deterioration in appearance and corrosion resistance. %, and B: 0.001 to 0.05% by mass. In addition, the coating layer of the hot-dip Zn-Al-Mg coated steel sheet suppresses the excessive growth of the Fe-Al alloy layer generated at the interface between the surface of the base plate and the coating layer, thereby improving the adhesion of the coating layer during processing. From the viewpoint of improvement, up to 2.0% by mass of Si may be contained.

〔めっき付着量〕
本実施形態において、溶融Ｚｎ系めっき鋼板における片面のめっき付着量は１５ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下である。当該めっき付着量が少なすぎると、めっき層による耐食性が不十分になることがある。当該めっき付着量が多すぎると、スパッタおよびブローホールの発生を抑制することが困難となり、溶接部材における実用上許容される外観および強度の実現が困難になることがある。また、スパッタ付着部を起点とする腐食が生じやすく、溶接部材の耐食性が不十分となることがある。 [Amount of plating]
In this embodiment, the coating weight on one side of the hot-dip Zn-based plated steel sheet is 15 g/m ² or more and 250 g/m ² or less. If the amount of plating deposited is too small, the corrosion resistance of the plating layer may become insufficient. If the coating weight is too large, it may be difficult to suppress the occurrence of spatter and blowholes, and it may be difficult to achieve a practically acceptable appearance and strength in the welded member. In addition, corrosion tends to occur starting from spatter-attached parts, and the corrosion resistance of the welded member may become insufficient.

〔溶接ワイヤ〕
溶接ワイヤは、母材の材質に応じて適宜に決めることができる。たとえば、ＪＩＳＺ３３１２で規定するＹＧＷ１１またはＹＧＷ１２は、溶融Ｚｎ系めっき鋼板同士をアーク溶接する観点から好ましい。これらの溶接ワイヤの組成を下記表１に示す。単位は質量％である。残余は鉄（Ｆｅ）および不可避的不純物である。当該不可避的不純物は、一種でもそれ以上でもよく、本実施型形態の効果が得られる範囲において溶接ワイヤに含まれていてよい。当該不可避的不純物の例には、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＺｒおよびＮが含まれる。 [Welding wire]
The welding wire can be appropriately determined according to the material of the base material. For example, YGW11 or YGW12 defined by JIS Z3312 is preferable from the viewpoint of arc welding hot-dip Zn-based plated steel sheets. The compositions of these welding wires are shown in Table 1 below. The unit is % by mass. The balance is iron (Fe) and unavoidable impurities. The unavoidable impurities may be one or more, and may be contained in the welding wire to the extent that the effects of the present embodiment can be obtained. Examples of such unavoidable impurities include Cu, Mo, Al, Ti, Nb, Zr and N.

なお、本実施形態における溶接ワイヤは、上記のワイヤに限定されず、ＪＩＳＺ３３１２で規定する他のソリッドワイヤであってもよいし、それ以外の溶接ワイヤであってもよい。 The welding wire in this embodiment is not limited to the wire described above, and may be another solid wire defined by JIS Z3312 or another welding wire.

溶接ワイヤの直径Ｒは、限定されないが、細すぎるとアーク溶接時におけるアークの発生が不十分となり、溶接部に気孔が発生することがある。また、溶接ワイヤの径が太すぎると、アーク溶接時における溶滴の成長によって短絡が頻発しやすく、また当該溶滴が溶融池に滴下することにより多量のスパッタを発生しやすくなることがある。気孔発生およびスパッタ発生を抑制する観点から、溶接ワイヤの径は、０．８～１．６ｍｍであることが好ましい。 The diameter R of the welding wire is not limited, but if it is too thin, the arc will not be sufficiently generated during arc welding, and pores may occur in the welded portion. In addition, if the diameter of the welding wire is too large, short circuits tend to occur frequently due to the growth of droplets during arc welding, and the droplets drop into the molten pool, which tends to generate a large amount of spatter. From the viewpoint of suppressing the generation of pores and spatter, the diameter of the welding wire is preferably 0.8 to 1.6 mm.

〔シールドガス〕
本実施形態において、アーク溶接は、シールドガスの雰囲気中で行われる。一般に、ガスシールドアーク溶接では、溶接ワイヤの軸方向に沿って溶接ワイヤの周囲を流れるようにシールドガスが供給される。シールドガスは、アーク溶接中に発生するアークおよび溶融池を、その周辺の大気から保護するためのガスである。シールドガスは、母材の材質に応じて適宜に決めることができ、例えば、アーク溶接時において、溶滴、溶融池、アークおよびピンチに対して不活性なガスから選ばれる。シールドガスは、一種のガスでもよいし、二種以上のガスの混合ガスであってもよい。シールドガスの成分の例には、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウムおよび水素が含まれる。〔Shielding gas〕
In this embodiment, arc welding is performed in an atmosphere of shielding gas. Generally, in gas-shielded arc welding, a shielding gas is supplied so as to flow around the welding wire along the axial direction of the welding wire. Shielding gas is a gas for protecting the arc and molten pool generated during arc welding from the surrounding atmosphere. The shielding gas can be appropriately determined according to the material of the base material, and is selected from gases inert to droplets, molten pools, arcs and pinches during arc welding, for example. The shield gas may be one kind of gas or a mixed gas of two or more kinds of gases. Examples of components of shielding gas include carbon dioxide, argon, helium and hydrogen.

〔距離Ｄの説明〕
本実施形態では、溶接ワイヤの直径Ｒに応じて前述の距離Ｄを設定する。図２は、本実施形態における母材の一配置例における溶接ワイヤの先端と母材の被溶接部との距離Ｄを説明するための図である。図３は、本実施形態における母材の他の配置例における溶接ワイヤの先端と母材の被溶接部との距離Ｄを説明するための図である。 [Explanation of distance D]
In this embodiment, the aforementioned distance D is set according to the diameter R of the welding wire. FIG. 2 is a diagram for explaining the distance D between the tip of the welding wire and the portion to be welded of the base material in one arrangement example of the base material in this embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining the distance D between the tip of the welding wire and the portion to be welded of the base material in another arrangement example of the base material in this embodiment.

図２では、上板２０ａが下板２０ｂの上に重ねられている。上板２０ａおよび下板２０ｂは、上述の重ね継手を構成している。図２に示す例では、被溶接部２５は、上板２０ａの側縁と、下板２０ｂの表面における、上板２０ａの当該側縁に沿った領域とによって形成される部分である。図３では、下板２０ｂの上面に上板２０ａが立設されており、上板２０ａおよび下板２０ｂは、上述のＴ字継手を構成している。図３に示す例では、被溶接部２５は、板２０ｂの表面に当接する上板２０ａの端面における縁と、板２０ｂの当該表面とによって形成される部分である。距離Ｄは、溶接ワイヤ１０の軸方向における、溶接ワイヤ１０の先端から被溶接部までの距離である。 In FIG. 2, the upper plate 20a is superimposed on the lower plate 20b. The upper plate 20a and the lower plate 20b constitute the lap joint described above. In the example shown in FIG. 2, the welded portion 25 is a portion formed by the side edge of the upper plate 20a and the area along the side edge of the upper plate 20a on the surface of the lower plate 20b. In FIG. 3, the upper plate 20a is erected on the upper surface of the lower plate 20b, and the upper plate 20a and the lower plate 20b constitute the above-described T-shaped joint. In the example shown in FIG. 3, the welded portion 25 is a portion formed by the edge of the end surface of the upper plate 20a that contacts the surface of the plate 20b and the surface of the plate 20b. A distance D is the distance from the tip of the welding wire 10 to the welded portion in the axial direction of the welding wire 10 .

本実施形態では、距離Ｄは、溶接ワイヤの直径Ｒに応じて適宜に設定される。距離Ｄの設定方法は限定されない。たとえば、距離Ｄは、溶接ワイヤの直径Ｒを含む所定の溶接条件でのアーク溶接を予め実施し、そのときの溶接ワイヤの先端および被溶接部を撮像しておく。そして撮像した画像に基づき、溶接ワイヤの送給速度、溶滴の成長速度などの諸現象に応じて、溶接ワイヤの後退量（例えば後退の間隔と後退する長さなど）を決める。このようにして、アーク溶接工程時において前述の距離Ｄとなる溶接ワイヤの引き上げを実施することが可能である。 In this embodiment, the distance D is appropriately set according to the diameter R of the welding wire. A method for setting the distance D is not limited. For example, the distance D is obtained by performing arc welding in advance under predetermined welding conditions including the diameter R of the welding wire, and imaging the tip of the welding wire and the welded portion at that time. Then, based on the captured image, the amount of retraction of the welding wire (for example, the retraction interval and retraction length) is determined according to various phenomena such as the welding wire feed rate and the droplet growth rate. In this way, it is possible to pull up the welding wire by the aforementioned distance D during the arc welding process.

あるいは、距離Ｄは、トーチの軸方向においてトーチの先端から突出して配置された、距離Ｄに対応するスケールまたは目印に基づいて設定することも可能である。たとえば、当該スケールまたは目印に基づいて、短絡期間において所期の距離Ｄとなるように溶接ワイヤを後退させてもよい。あるいは、距離Ｄは、溶接ワイヤの先端と被溶接部との距離を、例えば超音波で距離を測定する装置によって非接触で検出し、その検出結果に基づいて、所期の距離Ｄとなるように溶接ワイヤを短絡期間に後退させてもよい。 Alternatively, the distance D can also be set based on a scale or mark corresponding to the distance D, which is arranged protruding from the tip of the torch in the axial direction of the torch. For example, the welding wire may be retracted to a desired distance D during the short circuit period based on the scale or indicia. Alternatively, the distance D can be obtained by detecting the distance between the tip of the welding wire and the part to be welded in a non-contact manner using, for example, an ultrasonic distance measuring device, and determining the desired distance D based on the detection result. Alternatively, the welding wire may be retracted during the short circuit period.

本実施形態において、溶接ワイヤの先端と母材同士が当接する被溶接部との間の距離をＤ、溶接ワイヤの直径をＲとしたときに、短絡期間からアーク期間へ移行する際に、１．２５Ｒ≦Ｄ≦８Ｒを満たす位置に溶接ワイヤを引き上げる。距離Ｄが１．２５Ｒを下回ると、アーク溶接工程において短絡が頻発しやすく、溶融池の掘下げによりスパッタが多く発生することがある。距離Ｄが８Ｒを越えると、アークが広がりすぎて、溶滴が大きく成長し、その溶滴が溶融池に接触（滴下）したときに大粒のスパッタが発生することがある。スパッタの発生をより抑制する観点から、距離Ｄは、２．４Ｒ以上であることが好ましく、２．９Ｒ以上であることがより好ましい。また、同様の観点から、距離Ｄは、７．９Ｒ以下であることが好ましく、７．１Ｒ以下であることがより好ましい。 In this embodiment, when the distance between the tip of the welding wire and the portion to be welded where the base metals contact each other is D, and the diameter of the welding wire is R, the transition from the short circuit period to the arc period is 1 .Raise the welding wire to a position satisfying 25R≤D≤8R. If the distance D is less than 1.25R, short circuits tend to occur frequently in the arc welding process, and a large amount of spatter may occur due to the deepening of the molten pool. When the distance D exceeds 8R, the arc spreads too much, the droplet grows large, and when the droplet comes into contact with (drips) the molten pool, a large spatter may be generated. From the viewpoint of further suppressing the occurrence of spatter, the distance D is preferably 2.4R or more, more preferably 2.9R or more. From the same point of view, the distance D is preferably 7.9R or less, more preferably 7.1R or less.

〔溶接速度〕
本実施形態において、アーク溶接における溶接速度は、限定されず、例えば、０．１～１．０ｍ／ｍｉｎの範囲で、その他の各種の溶接条件に応じて設定すればよい。アーク期間時における溶接ワイヤの送給速度などの、アーク溶接における他の溶接条件についても、限定されず、適宜設定することができる。 [Welding speed]
In the present embodiment, the welding speed in arc welding is not limited, and may be set in the range of 0.1 to 1.0 m/min, for example, according to other various welding conditions. Other welding conditions in arc welding, such as the feeding speed of the welding wire during the arc period, are not limited and can be set as appropriate.

〔溶接電流〕
本実施形態において、アーク溶接における溶接電流は、限定されず、目的とする溶接ビード寸法に応じて適宜設定することができる。 [Welding current]
In this embodiment, the welding current in arc welding is not limited, and can be appropriately set according to the target weld bead size.

〔溶接電圧〕
本実施形態において、アーク溶接における溶接電圧は、限定されず、目的とする溶接ビード寸法や溶接中のスパッタの発生状況に応じて適宜設定することができる。なお、溶接電流および溶接電圧は、溶接入熱が５．６ｋＪ／ｃｍ以上６．９ｋＪ／ｃｍ以下となるように制御されることが好ましい。 [Welding voltage]
In the present embodiment, the welding voltage in arc welding is not limited, and can be appropriately set according to the target weld bead size and the occurrence of spatter during welding. The welding current and welding voltage are preferably controlled so that the welding heat input is 5.6 kJ/cm or more and 6.9 kJ/cm or less.

〔溶接電流波形、溶接ワイヤの進退および溶滴の関係〕
図４は、本実施形態のアーク溶接工程における電流波形を示すグラフである。図５は、図４に示すグラフにおけるアーク期間中の電流波形の拡大図である。本実施例形態の溶接電流波形は、図１で示したアーク溶接工程の流れに示した溶接ワイヤの動作と同期しており、アーク期間でのパルス波形と短絡期間との電流波形に分けられる。 [Relationship between welding current waveform, welding wire advance/retreat, and droplets]
FIG. 4 is a graph showing current waveforms in the arc welding process of this embodiment. FIG. 5 is an enlarged view of the current waveform during arcing in the graph shown in FIG. The welding current waveform of this embodiment is synchronized with the operation of the welding wire shown in the arc welding process flow shown in FIG. 1, and is divided into a pulse waveform during the arc period and a current waveform during the short circuit period.

短絡期間では、溶接金属が溶接ワイヤ１０から溶融池５０へ移行され、溶接電流が図４に示す電流値Ｂまで下げられる。その後、溶接ワイヤ１０が機械的に引き上げられ、溶接ワイヤ１０と溶融池５０が分離される。このとき、溶接電流値をベース電流値Ｂａに引き下げることによって、スパッタの発生を抑制することができる。 During the short circuit period, the weld metal is transferred from the welding wire 10 to the molten pool 50 and the welding current is lowered to the current value B shown in FIG. After that, the welding wire 10 is mechanically pulled up, and the welding wire 10 and the molten pool 50 are separated. At this time, the occurrence of spatter can be suppressed by lowering the welding current value to the base current value Ba.

次に、移行期間中において溶接ワイヤ１０を引き上げて溶融池５０と分離させ、ベース電流値Ｂａでアークを再点弧させることによりアーク期間が開始する。その後、図４および図５に示すように、溶接電流値をピーク電流値Ｐｔまで上昇させた後、過電流による溶滴の粗大化を防止するために電流値をピーク電流値Ｐｔから減少させる。そして、溶滴３０が溶融池５０に接触するとアーク放電が生じなくなり、電流値が図５に示す電流値Ｐｂからベース電流値Ｂａへ減少する。そのため、本実施形態におけるアーク放電期間中の電流波形は、パルス形状となる。 The arc period is then started by pulling up the welding wire 10 to separate it from the weld pool 50 during the transition period and reigniting the arc at the base current value Ba. After that, as shown in FIGS. 4 and 5, after the welding current value is increased to the peak current value Pt, the current value is decreased from the peak current value Pt in order to prevent coarsening of the droplets due to overcurrent. When the droplet 30 contacts the molten pool 50, arc discharge ceases to occur, and the current value decreases from the current value Pb shown in FIG. 5 to the base current value Ba. Therefore, the current waveform during the arc discharge period in this embodiment has a pulse shape.

ここで、ブローホール占有率について説明する。図６は、溶融Ｚｎ系めっき鋼板同士が溶接されてなる溶接部材におけるブローホール占有率の測定方法を説明する平面図である。図６に示すように、溶融Ｚｎ系めっき鋼板７１と溶融Ｚｎめっき鋼板７２とが溶接されてなる溶接部材８０には溶接ビード８１が形成されており、該溶接ビード８１はブローホール８１ａを有していることが多い。また、溶接ビード８１の長手方向（溶接線の方向）の長さをＬとし、溶接ビード８１の一端部からｉ番目のブローホールの長さをｄｉとする。ここで、例えば継手形状がＴ字継手の場合、図６に示す溶融Ｚｎめっき鋼板７１と溶融Ｚｎ系めっき７２とは３次元的には垂直に溶接されている。 Here, the blowhole occupation ratio will be explained. FIG. 6 is a plan view for explaining a method of measuring the blowhole occupation rate in a welded member formed by welding hot-dip Zn-based plated steel sheets. As shown in FIG. 6, a weld bead 81 is formed in a weld member 80 formed by welding a hot-dip Zn-based plated steel sheet 71 and a hot-dip Zn-plated steel sheet 72, and the weld bead 81 has a blowhole 81a. often Also, the length of the weld bead 81 in the longitudinal direction (the direction of the weld line) is L, and the length of the i-th blow hole from one end of the weld bead 81 is di. Here, for example, when the joint shape is a T-shaped joint, the hot-dip Zn-plated steel sheet 71 and the hot-dip Zn-based plating 72 shown in FIG. 6 are welded vertically three-dimensionally.

建築用薄板溶接接合設計・施工マニュアル（建築用薄板溶接接合部設計・施工マニュアル編集委員会）によれば、図５に模式図に示す各ブローホール８１ａの長さｄｉの積算値、すなわち溶接ビード８１に形成された全てのブローホール８１ａの長さを測定して積算した積算値Σｄｉ（ｍｍ）の測定値から下記の式（１）により算出されるブローホール占有率Ｂｒが３０％以下を品質の許容値とされている。また、本発明における溶接部材８０は、ブローホール占有率Ｂｒが３０％以下であり、強度的に安定している。
Ｂｒ＝（Σｄｉ／Ｌ）×１００・・・（１）
ここで、
ｄｉ：溶接ビードにおいて観察されたｉ番目のブローホール長さ
Ｌ：溶接ビードの長さ
である。 According to the Architectural Thin Plate Weld Joint Design and Construction Manual (Architectural Thin Plate Weld Joint Design and Construction Manual Editorial Committee), the integrated value of the length di of each blow hole 81a shown in the schematic diagram of FIG. 5, that is, the weld bead The blow hole occupancy rate Br calculated by the following formula (1) from the measured value of the integrated value Σdi (mm) obtained by measuring and integrating the length of all the blow holes 81 a formed in 81 is 30% or less. is considered to be the allowable value. In addition, the welded member 80 of the present invention has a blowhole occupancy Br of 30% or less and is stable in strength.
Br=(Σdi/L)×100 (1)
here,
di: i-th blowhole length observed in the weld bead L: length of the weld bead.

本実施形態におけるアーク放電期間では、電流値がピーク電流値Ｐｔから電流値Ｐｂまで減少させるときの傾きａが所定の範囲となるように制御する。傾きａは、（溶接電流の変化）／（溶接時間）によって定義される。 During the arc discharge period in the present embodiment, control is performed so that the slope a when the current value decreases from the peak current value Pt to the current value Pb falls within a predetermined range. The slope a is defined by (change in welding current)/(welding time).

図７は、傾きａとブローホール占有率との関係を示すグラフである。図７に示すグラフは、本発明者らが鋭意研究により得た知見により作成したグラフである。図８は、アーク期間における傾きａと溶滴との関係を示す図である。図７に示すように、傾きａが－２．５×１０^４Ａ／ｓ以下の場合、ブローホール占有率が３０％以下となる。一方で、傾きａが－２．５×１０^４Ａ／ｓよりも大きい場合、ブローホール占有率が３０％を超えてしまう。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the slope a and the blowhole occupation rate. The graph shown in FIG. 7 is a graph created by the present inventors based on knowledge obtained through intensive research. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the inclination a and the droplet during the arc period. As shown in FIG. 7, when the slope a is −2.5×10 ⁴ A/s or less, the blowhole occupancy is 30% or less. On the other hand, if the slope a is larger than −2.5×10 ⁴ A/s, the blowhole occupancy exceeds 30%.

これは、図８の参照符号２０１に示すように、傾きａが－２．５×１０^４Ａ／ｓよりも大きい場合、溶滴３０が大きくなりすぎてしまい、溶融池への溶滴３０の移行が不安定になってしまうためである。一方で、傾きａが－５×１０^４Ａ／ｓよりも小さい場合、図８の参照符号２０２に示すように、溶滴３０が微細になりすぎてしまい、溶滴の一部が溶融池へ移行せずにビードが形成されない場合がある。 This is because, as indicated by reference numeral 201 in FIG. 8, when the slope a is greater than −2.5×10 ⁴ A/s, the droplet 30 becomes too large, and the droplet 30 does not reach the molten pool. This is because the transition becomes unstable. On the other hand, if the slope a is smaller than −5×10 ⁴ A/s, the droplet 30 becomes too fine, as indicated by reference numeral 202 in FIG. A bead may not form without migration.

そこで、本実施形態における溶接部材の製造方法では、傾きａの範囲を－５×１０^４Ａ／ｓ≦ａ≦－２．５×１０^４Ａ／ｓに制御する。傾きａが－２．５×１０^４Ａ／ｓ以下であることにより、溶滴の大きさが適度に微細なものになるため、溶融池内の気孔を小さくすることができ、表面に浮上させやすくなる。その結果、溶接ビードにおけるブローホールの発生を抑制することができる。具体的には、ブローホール占有率を３０％以下とすることができる。また、傾きａが－５×１０^４Ａ／ｓ≦ａ≦－２．５×１０^４Ａ／ｓの範囲であることにより、図８の参照符号２０３に示すように、溶滴３０の大きさを最適な大きさにすることができる。これにより、溶滴が溶融池に安定して移行されるので、溶接を安定して行うことができる。 Therefore, in the method of manufacturing a welded member according to the present embodiment, the range of the inclination a is controlled to −5×10 ⁴ A/s≦a≦−2.5×10 ⁴ A/s. When the slope a is −2.5×10 ⁴ A/s or less, the size of the droplets becomes moderately fine, so the pores in the molten pool can be made smaller, and the droplets can be easily floated to the surface. Become. As a result, the occurrence of blowholes in the weld bead can be suppressed. Specifically, the blowhole occupation rate can be set to 30% or less. Further, since the slope a is in the range of −5×10 ⁴ A/s≦a≦−2.5×10 ⁴ A/s, as indicated by reference numeral 203 in FIG. can be optimally sized. As a result, the droplets are stably transferred to the molten pool, so that welding can be performed stably.

〔その他の工程〕
本実施形態では、本実施形態の効果が得られる範囲において、前述したアーク溶接工程以外の他の工程をさらに含んでいてもよい。たとえば、短絡期間における溶接電流の供給を調整してピンチを切断する工程をさらに含んでもよい。 [Other processes]
The present embodiment may further include processes other than the above-described arc welding process as long as the effects of the present embodiment can be obtained. For example, it may further comprise adjusting the supply of welding current during the short circuit period to break the pinch.

本実施形態における溶接部材の製造方法では、距離Ｄが１．２５Ｒ以上８Ｒ以下であり、かつ、傾斜ａが－５×１０^４Ａ／ｓ≦ａ≦－２．５×１０^４Ａ／ｓであれば、シールドガスの種類は、限定されない。したがって、前述の溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接において、１００％の二酸化炭素ガスを用いてもよい。二酸化炭素ガスは、通常、不活性ガスよりも安価である。このように二酸化炭素ガスをシールドガスに用いることは、より高価なシールドガスを用いなくても良好な溶接品質を得ることができることから、コスト面で有利である。 In the method for manufacturing a welded member according to the present embodiment, the distance D is 1.25R or more and 8R or less, and the inclination a is −5×10 ⁴ A/s≦a≦−2.5×10 ⁴ A/s. The type of shielding gas, if any, is not limited. Therefore, 100% carbon dioxide gas may be used in arc welding of the aforementioned hot-dip Zn-based plated steel sheet. Carbon dioxide gas is generally cheaper than inert gases. The use of carbon dioxide gas as the shielding gas in this way is advantageous in terms of cost because good welding quality can be obtained without using a more expensive shielding gas.

一方で、本発明の一実施形態では、前述の距離Ｄを、シールドガスの種類に応じた所定の範囲内に決定することができる。たとえば、シールドガスとして二酸化炭素ガスとアルゴンガスとの混合ガスを用いる場合では、上記の１．２５Ｒ以上８Ｒ以下の場合と同じ理由で、前述の距離Ｄを０．５５Ｒ以上９．２Ｒ以下とすることができる。当該混合ガスの例には、１０体積％の二酸化炭素ガスと９０体積％のアルゴンガスとの混合ガスが含まれる。アルゴンガスを含有するシールドガスは、二酸化炭素ガスよりも高価である。しかしながら、当該混合ガスを用いることにより、距離Ｄの許容される範囲をより広くすることが可能となる。 On the other hand, in one embodiment of the present invention, the aforementioned distance D can be determined within a predetermined range depending on the type of shielding gas. For example, when a mixed gas of carbon dioxide gas and argon gas is used as the shielding gas, the distance D is set to 0.55R or more and 9.2R or less for the same reason as the case of 1.25R or more and 8R or less. be able to. Examples of the mixed gas include a mixed gas of 10% by volume carbon dioxide gas and 90% by volume argon gas. Shielding gas containing argon gas is more expensive than carbon dioxide gas. However, by using the mixed gas, the allowable range of the distance D can be made wider.

シールドガスが上記の混合ガスである場合、スパッタの発生をより抑制する観点から、距離Ｄは、１．６Ｒ以上であることが好ましく、２．５Ｒ以上であることがより好ましい。また、同様の観点から、距離Ｄは、８．８Ｒ以下であることが好ましく、７．９Ｒ以下であることがより好ましい。 When the shielding gas is the mixed gas described above, the distance D is preferably 1.6R or more, more preferably 2.5R or more, from the viewpoint of further suppressing the generation of spatters. From the same point of view, the distance D is preferably 8.8R or less, more preferably 7.9R or less.

本実施形態では、シールドガスの種類に応じて、溶接ワイヤの径Ｒに基づく距離Ｄを適宜に決めることにより、スパッタの付着数を少なくすることが可能である。スパッタの付着数は、製造される溶接部材の用途に応じて適宜に決めればよい。 In this embodiment, the number of adhered spatters can be reduced by appropriately determining the distance D based on the diameter R of the welding wire according to the type of shielding gas. The number of adhered spatters may be appropriately determined according to the application of the welded member to be manufactured.

本実施形態では、シールドガスの種類に応じて、溶接中のアーク期間中の電流はパルス波形とし、ピーク電流に達した直後から電流値Ｉが下降する時の傾斜ａを適宜設定することにより、ブローホールの発生を少なくすることが可能である。 In this embodiment, the current during the arc period during welding is made into a pulse waveform according to the type of shielding gas, and the slope a when the current value I drops immediately after reaching the peak current is set appropriately. It is possible to reduce the occurrence of blowholes.

〔溶接部材〕
本実施形態における溶接部材は、前述の製造方法によって製造された溶接部材である。本実施形態において、「溶接部材」とは、前述のアーク溶接工程によって溶接された部分を含む部材である。当該溶接された部分を「溶融ビート」とも言う。 [Welding parts]
The welded member in this embodiment is a welded member manufactured by the manufacturing method described above. In this embodiment, the "welded member" is a member including a portion welded by the arc welding process described above. The welded portion is also called a "melt bead".

〔スパッタ付着個数、ブローホール占有率〕
前述の溶接部材の製造方法によれば、スパッタの発生を抑制して溶融Ｚｎ系めっき同士を溶接することができる。たとえば、本実施形態の溶接部材において、溶接部材における溶接ビードに隣接する所定の領域におけるスパッタ付着数は、２５個以下であってよい。ここで、「所定の領域」とは、溶接ビードの延伸方向における長さが１００ｍｍであり、かつ、延伸方向に垂直な方向における長さが５０ｍｍである領域であってよい。 [Number of spatter deposits, blowhole occupation rate]
According to the above-described method for manufacturing a welded member, it is possible to weld hot-dip Zn-based platings while suppressing the generation of spatter. For example, in the welding member of the present embodiment, the number of spatter deposits in a predetermined region adjacent to the weld bead in the welding member may be 25 or less. Here, the "predetermined region" may be a region having a length of 100 mm in the extension direction of the weld bead and a length of 50 mm in the direction perpendicular to the extension direction.

所定の領域におけるスパッタの付着数は、溶接部材の用途に応じて適宜に決定してよい。たとえば、上記の所定の領域におけるスパッタ付着数が２５個以下であることは、溶接部材において、溶融Ｚｎ系めっき鋼板の耐食性を含む諸特性を実質的に発現させる観点から適当と考えられる。より高い耐食性、より優れた外観を要求される溶接部材に対しては、所定の領域における上記スパッタ付着数をより少なく（例えば２０個以下に）設定してもよい。 The number of adhered spatters in a predetermined area may be appropriately determined according to the use of the welding member. For example, it is considered appropriate that the number of spatter deposits in the predetermined region is 25 or less from the viewpoint of substantially exhibiting various properties including corrosion resistance of the hot-dip Zn-based plated steel sheet in the welded member. For welding members that require higher corrosion resistance and better appearance, the number of spatter deposits in a predetermined area may be set to a smaller number (for example, 20 or less).

また、所定の領域の形状および大きさも、溶接部材の形状に応じて適宜に決定することが可能である。その場合、所定の領域およびスパッタ付着数は、上記の縦５０ｍｍ、横１００ｍｍの矩形領域で２５個以下、に対応するように適宜に設定すればよい。また、当該スパッタの付着数は、溶接部材におけるスパッタの付着数の代表値となる数値であればよい。たとえば、当該スパッタの付着数は、溶接部材において任意に設定した一の所定の領域における測定値であってもよいし、任意に設定した複数の所定の領域で測定された測定値の平均値であってもよい。 Also, the shape and size of the predetermined region can be appropriately determined according to the shape of the welding member. In that case, the predetermined area and the number of spatter deposits may be appropriately set so as to correspond to 25 or less in the rectangular area of 50 mm long and 100 mm wide. Moreover, the number of adhered spatters may be a numerical value that is a representative value of the number of adhered spatters on the welding member. For example, the number of adhered spatters may be a measured value in one predetermined region arbitrarily set in the welding member, or an average value of measured values measured in a plurality of arbitrarily set predetermined regions. There may be.

〔まとめ〕
以上のように、溶接ワイヤの直径をＲとしたときに、短絡期間からアーク期間へ移行する際に、溶接ワイヤの先端と被溶接部との間の距離Ｄを、シールドガスの種類に応じて、０．５５Ｒ以上９．２Ｒ以下の所定の範囲内に制御するとともに、アーク期間中の溶接電流をパルス波形とし、前期パルス波形がピーク電流値を示した直後に前記溶接電流が下降する時の傾斜ａを－５×１０^４Ａ／ｓ以上－２．５×１０^４Ａ／ｓ以下の範囲に制御する。これにより、アーク溶接におけるブローホールの発生を低減することができ、ブローホールが十分に少ない溶接部材を得ることができる。また、距離Ｄについての製造マージンを大きくすることが可能となるので、より厳しい溶接条件を要する溶接部材を製造する観点からより一層効果的である。〔summary〕
As described above, when the diameter of the welding wire is R, the distance D between the tip of the welding wire and the part to be welded is set to , while controlling within a predetermined range of 0.55R or more and 9.2R or less, the welding current during the arc period is made into a pulse waveform, and the welding current drops immediately after the pulse waveform indicates the peak current value. The slope a is controlled within the range of −5×10 ⁴ A/s to −2.5×10 ⁴ A/s. As a result, the occurrence of blowholes in arc welding can be reduced, and a welded member with sufficiently few blowholes can be obtained. In addition, it is possible to increase the manufacturing margin for the distance D, which is more effective from the viewpoint of manufacturing welded members that require stricter welding conditions.

本発明の一態様の溶接部材の製造方法では、溶接ワイヤの直径をＲとしたときに、短絡期間からアーク期間へ移行する際に、溶接ワイヤの先端と被溶接部との間の距離Ｄを、シールドガスの種類に応じて、１．２５Ｒ以上８Ｒ以下の所定の範囲内に制御する。これにより、シールドガスの種類に関わらず、スパッタおよびブローホールの発生を低減することができる。この場合、シールドガスとして１００体積％の二酸化炭素ガスを用いることができるので、溶接部材の製造コストを削減する観点からより効果的である。 In the method for manufacturing a welded member according to one aspect of the present invention, when the diameter of the welding wire is R, the distance D between the tip of the welding wire and the portion to be welded when the short circuit period is shifted to the arc period is , is controlled within a predetermined range of 1.25R or more and 8R or less depending on the type of shielding gas. This makes it possible to reduce the occurrence of spatters and blowholes regardless of the type of shielding gas. In this case, 100% by volume of carbon dioxide gas can be used as the shielding gas, which is more effective from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the welded members.

本発明の一態様の溶接部材は、本実施形態の溶接部材の製造方法によって製造された溶接部材である。この構成によれば、溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接によって製造される溶接部材における当該アーク溶接によるスパッタおよびブローホールの発生を低減することができる。 A welded member according to one aspect of the present invention is a welded member manufactured by the method for manufacturing a welded member according to the present embodiment. According to this configuration, it is possible to reduce the occurrence of spatters and blowholes due to arc welding in welded members manufactured by arc welding of hot-dip Zn-based plated steel sheets.

本発明の一態様の溶接部材は、溶接部材における溶接ビードに隣接する領域であって、溶接ビードの延伸方向における長さが１００ｍｍであり、かつ、延伸方向に垂直な方向における長さが５０ｍｍである領域におけるスパッタ付着数が２５個以下である。そのため、母材である溶融Ｚｎ系めっき鋼板の諸特性を溶接部材において実質的に発現させる観点からより効果的である。 In one aspect of the welded member of the present invention, the region adjacent to the weld bead in the welded member has a length of 100 mm in the extending direction of the weld bead and a length of 50 mm in the direction perpendicular to the extending direction. The number of sputter deposits in a certain region is 25 or less. Therefore, it is more effective from the viewpoint of substantially expressing various characteristics of the hot-dip Zn-based plated steel sheet as the base material in the welded member.

本発明の一態様の溶接部材は、前記溶接部材における溶接ビードに内在するブローホール占有率が３０％以下であるので、溶融Ｚｎ系めっき鋼板の溶接部は強度的に優れている。 In the welded member of one aspect of the present invention, the blowhole occupation ratio of the weld bead in the welded member is 30% or less, so the welded portion of the hot-dip Zn-based plated steel sheet is excellent in strength.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の一実施例について以下に説明する。 An embodiment of the invention is described below.

［母材の準備］
下記表２に示す、Ｎｏ．１～４の４種類の溶融Ｚｎ系めっき鋼板を用意した。表２中、めっき層の組成の残りは亜鉛（Ｚｎ）である。Ｎｏ．１～４の鋼板から、母材として、上板と下板とを用意した。上板の寸法は、板厚が３．２ｍｍ、板幅が５０ｍｍ、長さが１５０ｍｍである。下板の寸法は、板厚が３．２ｍｍ、板幅が１００ｍｍ、長さが１５０ｍｍである。下記表中の「Ａｐ」は、上記溶融Ｚｎ系めっき鋼板の片面におけるめっき付着量を表す。 [Preparation of base material]
No. shown in Table 2 below. Four types of hot-dip Zn-based plated steel sheets 1 to 4 were prepared. In Table 2, the rest of the plating layer composition is zinc (Zn). No. An upper plate and a lower plate were prepared as base materials from the steel plates Nos. 1 to 4. The dimensions of the upper plate are 3.2 mm thick, 50 mm wide and 150 mm long. The dimensions of the lower plate are 3.2 mm thick, 100 mm wide, and 150 mm long. "Ap" in the table below represents the coating weight on one side of the hot-dip Zn-coated steel sheet.

［溶接部材の製造］
Ｎｏ．１の溶接部材を以下のようにして作製した。Ｎｏ．４の鋼板を用いて、重ね隅肉溶接継手を構成してアーク溶接を行った。図９は、実施例で形成される溶接部材の構成を模式的に示す図である。図９は、溶接部材を上方から平面視した状態を示している。より詳しくは、下板２０ｂの一側縁２０１ｂと上板２０ａの一側縁２０１ａとが重なっている。当該溶接部材については、上板２０ａの他側縁２０２ａと、下板２０ｂの表面における、上板２０ａの他側縁２０２ａに沿った領域とによって形成される部分が溶接すべき部位、すなわち被溶接部である。 [Manufacturing of welded parts]
No. A welding member No. 1 was produced as follows. No. Using the steel plates No. 4, a lap fillet welded joint was formed and arc welding was performed. FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of the welding member formed in the example. FIG. 9 shows a state in which the welding member is viewed from above. More specifically, one side edge 201b of the lower plate 20b and one side edge 201a of the upper plate 20a overlap. With respect to the welding member, the portion formed by the other side edge 202a of the upper plate 20a and the area along the other side edge 202a of the upper plate 20a on the surface of the lower plate 20b is the portion to be welded, that is, the portion to be welded. Department.

下板２０ｂの長手方向に沿って、当該被溶接部の一端から他端に向けてアーク溶接を行った。アーク溶接は、トーチを下板２０ｂ側に傾け、被溶接部に対して一定の距離離し、被溶接部の一端から他端まで走査させることによって行った。より具体的には、下板２０ｂの長手方向に沿って見たときに、図２に示されるように、溶接ワイヤの軸線が下板２０ｂの表面となす角度が鋭角（具体的には、約４５°）となるように、トーチを下板２０ｂ側に傾けながら、アーク溶接を行った。 Arc welding was performed from one end to the other end of the portion to be welded along the longitudinal direction of the lower plate 20b. Arc welding was performed by tilting the torch toward the lower plate 20b, keeping a certain distance from the part to be welded, and scanning from one end to the other end of the part to be welded. More specifically, when viewed along the longitudinal direction of the lower plate 20b, as shown in FIG. 2, the angle formed by the welding wire axis and the surface of the lower plate 20b is an acute angle (specifically, about 45°), arc welding was performed while tilting the torch toward the lower plate 20b.

なお、トーチは、被溶接部に向けて進退可能に溶接ワイヤを支持している。溶接ワイヤは、電極を兼ねている。トーチは、また、溶接ワイヤの軸方向に沿って溶接ワイヤの周囲にシールドガスを供給するガス供給装置をさらに有している。ＮＯ．１の溶接部材の作成では、シールドガスを１００％ＣＯ_２とした。また、トーチは、アーク溶接時において、被溶接部に対して一定の距離を保ちながら移動可能に支持されている。 The torch supports the welding wire so as to be able to advance and retreat toward the welded portion. The welding wire doubles as an electrode. The torch also has a gas supply for supplying shielding gas around the welding wire along the axial direction of the welding wire. NO. 1, the shielding gas was 100% CO ₂ . Also, the torch is movably supported while maintaining a constant distance from the welded portion during arc welding.

溶接ワイヤには、直径（Ｒ）が１．２ｍｍのワイヤであって、ＪＩＳＺ３３１２においてＹＧＷ１２と規定されている溶接ワイヤを用いた。アーク溶接の条件は、溶接電流が１８０Ａ、溶接電圧が１８．８Ｖ、溶接速度が０．４ｍ／ｍｉｎである。溶接速度は、被溶接部に沿ってトーチを移動させる速度である。また、シールドガスには１００％の二酸化炭素ガスを用いた。なお、ビード長さは１５０ｍｍであり、母材同士の重なり長さである重ね代は５０ｍｍである。 As the welding wire, a wire having a diameter (R) of 1.2 mm and specified as YGW12 in JIS Z3312 was used. The arc welding conditions are a welding current of 180 A, a welding voltage of 18.8 V, and a welding speed of 0.4 m/min. Welding speed is the speed at which the torch is moved along the part to be welded. 100% carbon dioxide gas was used as the shielding gas. The length of the bead is 150 mm, and the overlap length, which is the length of overlap between the base materials, is 50 mm.

アーク期間では、溶接ワイヤの先端が被溶接部に向けて接近するように溶接ワイヤを所定の速度で送給した。また、短絡期間では、溶接ワイヤの先端が被溶接部から離れるように溶接ワイヤを後退させた。このときの溶接ワイヤの後退量は、次のアーク期間開始時における溶接ワイヤの先端から被溶接部までの距離Ｄが１．５ｍｍとなる量である。 During the arc period, the welding wire was fed at a predetermined speed so that the tip of the welding wire approached the part to be welded. Also, during the short-circuit period, the welding wire was retracted so that the tip of the welding wire was separated from the welded portion. The amount of retreat of the welding wire at this time is such that the distance D from the tip of the welding wire to the welded portion at the start of the next arc period is 1.5 mm.

溶融ワイヤの後退量は、以下のようにして制御した。まず、所望の（例えば上記の）溶接条件にしたがってアーク溶接を予め行った。その際、アーク溶接における溶接ワイヤの先端および被溶接部をハイスピードカメラ撮影した。撮影した画像に基づいて、アーク期間再開時における溶接ワイヤの先端から被溶接部までの距離Ｄが所望の距離１．５ｍｍとなる溶接ワイヤの後退量を求めた。また、アーク期間中の溶接電流をパルス波形とし、ピーク電流値を示した直後に前記溶接電流が下降する時の傾斜ａを－２．５×１０^４Ａ／ｓに制御した。 The retraction amount of the molten wire was controlled as follows. First, arc welding was pre-performed according to the desired (eg, above) welding conditions. At that time, the tip of the welding wire and the part to be welded in arc welding were photographed with a high-speed camera. Based on the photographed images, the retraction amount of the welding wire was determined so that the distance D from the tip of the welding wire to the welded portion at the restart of the arc period would be the desired distance of 1.5 mm. Also, the welding current during the arc period was made into a pulse waveform, and the slope a when the welding current dropped immediately after showing the peak current value was controlled to −2.5×10 ⁴ A/s.

上記の溶接条件で、被溶接部の一端から他端までトーチを移動させ、アーク溶接を行い、図９に示されるような溶融ビート２１を形成した。こうして、Ｎｏ．１の溶接部材を製造した。 Under the above welding conditions, arc welding was performed by moving the torch from one end to the other end of the portion to be welded to form a molten bead 21 as shown in FIG. Thus, No. 1 welded member was produced.

Ｎｏ．２～Ｎｏ．１３の溶接部材は、Ｎｏ．１の溶接部材の作製における、距離Ｄおよび傾斜ａを変更した以外には同条件にて製造した。 No. 2 to No. No. 13 welding members are No. It was manufactured under the same conditions as in the manufacture of the welded member of No. 1, except that the distance D and the inclination a were changed.

［溶接部材の評価］
Ｎｏ．１～１３の溶接部材に付着したスパッタの個数を測定した。スパッタとは、アーク溶接中に飛散する溶融金属の微小粒子である。アーク溶接時にトーチが下板２０ｂ側に傾けられていることから、スパッタは、ほぼ下板２０ｂの表面に付着する。そこで、溶接部材１の下板２０ｂの表面であって、溶融ビート２１の一側縁に接する縦（短手方向）５０ｍｍ、横（長手方向）１００ｍｍの領域２２を任意に設定し、領域２２に付着したスパッタの数を数えた。得られた評価結果を表３に示す。なお表３中、「Ｎｓ」は、スパッタの個数を表す。 [Evaluation of welded parts]
No. The number of spatters adhering to welding members 1 to 13 was measured. Spatter is tiny particles of molten metal that scatter during arc welding. Since the torch is tilted toward the lower plate 20b during arc welding, the spatter mostly adheres to the surface of the lower plate 20b. Therefore, on the surface of the lower plate 20b of the welding member 1, a region 22 of 50 mm in length (transverse direction) and 100 mm in width (longitudinal direction) in contact with one side edge of the molten bead 21 is arbitrarily set. The number of attached spatters was counted. Table 3 shows the obtained evaluation results. In Table 3, "Ns" represents the number of spatters.

また、Ｎｏ．１～１３の溶接部材のビード部のブローホール占有率を測定した。例えば、重ね継手の場合、重ね合せ部の蒸発したＺｎが溶融池に浸入して気孔となる。ブローホールとは、溶融池内に閉じ込められた気孔をブローホールと呼ぶ。ブローホールは、溶接ビードのＸ線透過写真を撮影し、撮影されたフィルムからブローホール占有率を測定した。測定結果を表３に示す。なお表３中、「Ｂｒ」は、ブローホール占有率を表す。 Also, No. The blowhole occupancy rate of the bead portion of welded members Nos. 1 to 13 was measured. For example, in the case of a lap joint, vaporized Zn in the overlapped portion enters the molten pool and forms pores. Blowholes A pore confined within the molten pool is called a blowhole. For blowholes, radiographs of the weld bead were taken and the blowhole occupancy rate was measured from the photographed film. Table 3 shows the measurement results. In Table 3, "Br" represents the blowhole occupation rate.

表３から明らかなように、短絡期間に引き上げられた溶接ワイヤの先端から被溶接部までの距離Ｄが１．２５Ｒ～８Ｒであり、アーク期間中のパルス電流波形がピーク電流に達した直後に電流値が下降する時の傾斜ａを－５×１０^４Ａ／ｓ以上－２．５×１０^４Ａ／ｓ以下の範囲内である溶接部材１～９におけるスパッタの付着個数は、２０個未満であり、ブローホール占有率も３０％以下であることから安定した品質を確保できている。すなわち、Ｎｏ．１～０の溶接部材は、スパッタおよびブローホールの発生が抑制され、品質に優れていた。 As is clear from Table 3, the distance D from the tip of the welding wire pulled up during the short circuit period to the welded part is 1.25R to 8R, and the pulse current waveform during the arc period immediately after reaching the peak current. The number of adhered spatters on welding members 1 to 9 where the slope a when the current value falls is within the range of −5×10 ⁴ A/s or more and −2.5×10 ⁴ A/s or less is less than 20. , and the blowhole occupancy rate is 30% or less, so stable quality can be ensured. That is, No. Welded members of 1 to 0 were excellent in quality with suppressed generation of spatter and blowholes.

距離Ｄが１．２５Ｒ～８Ｒの範囲内であるが、傾斜ａが－５×１０^４Ａ／ｓ以上－２．５×１０^４Ａ／ｓの範囲でないＮＯ．１０および１１の溶接部材では、スパッタの発生は２０個未満に抑制できているが、ブローホール占有率が３０％を超えていた。 The distance D is within the range of 1.25R to 8R, but the slope a is not within the range of −5×10 ⁴ A/s or more and −2.5×10 ⁴ A/s NO. In the welded members Nos. 10 and 11, the number of spatters was suppressed to less than 20, but the blowhole occupancy exceeded 30%.

距離Ｄが１．２５Ｒ～８Ｒの範囲外であり、傾斜ａが－５×１０^４Ａ／ｓ以上－２．５×１０^４Ａ／ｓの範囲内であるＮｏ．１２および１３の溶接部材では、スパッタの発生は２０個以上であり、ブローホール占有率は３０％以下であった。よって、上記の範囲外では、溶接部の外観に優れた溶接部材が得られないことがわかる。 No. in which the distance D is outside the range of 1.25R to 8R and the slope a is in the range of −5×10 ⁴ A/s or more and −2.5×10 ⁴ A/s. In the welding members Nos. 12 and 13, 20 or more spatters were generated, and the blowhole occupation rate was 30% or less. Therefore, it can be seen that a welded member having a welded portion with an excellent appearance cannot be obtained outside the above range.

シールドガスの種類を１００％の二酸化炭素ガスに代えてアルゴンガスと二酸化炭素ガスとの混合ガスを用い、その他の条件はＮｏ．１～１３の溶接部材と同様にして、Ｎｏ．１４～３２の溶接部材を製造し、評価した。なお、上記混合ガスにおける二酸化炭素の含有量は１０体積％であり、残りはアルゴンガスである。Ｎｏ．１４～３２の溶接部材についてのアーク溶接の条件および評価結果を表４に示す。 A mixed gas of argon gas and carbon dioxide gas was used instead of 100% carbon dioxide gas as the shielding gas. No. 1 to No. 13 welded members in the same manner. Fourteen to thirty-two welded members were produced and evaluated. The content of carbon dioxide in the mixed gas is 10% by volume, and the rest is argon gas. No. Table 4 shows arc welding conditions and evaluation results for welding members No. 14 to No. 32.

表４から明らかなように、シールドガスとしてアルゴンガスと二酸化炭素ガスとの混合ガスを用いた場合では、短絡期間に引き上げられた溶接ワイヤの先端から被溶接部までの距離Ｄが０．５５Ｒ～９．２０Ｒ、アーク期間中のパルス電流波形がピーク電流に達した直後に電流値が下降する時の傾斜ａを－５×１０^４Ａ／ｓ以上－２．５×１０^４Ａ／ｓ以下の範囲内であるＮｏ．１４～２８の溶接部材におけるスパッタの付着個数は、２５個未満であり、ブローホール占有率も３０％以下であることから安定した品質を確保できていた。すなわち、Ｎｏ．１４～２８の溶接部材は、スパッタおよびブローホールの発生が抑制され、品質に優れていた。 As is clear from Table 4, when a mixed gas of argon gas and carbon dioxide gas is used as the shielding gas, the distance D from the tip of the welding wire pulled up during the short circuit period to the welded part is 0.55R to 0.55R. 9. 20R, the slope a when the current value drops immediately after the pulse current waveform reaches the peak current during the arc period is -5 × 10 ⁴ A / s or more and -2.5 × 10 ⁴ A / s or less No. within the range. The number of adhered spatters on welding members Nos. 14 to 28 was less than 25, and the blowhole occupancy rate was 30% or less, so stable quality could be ensured. That is, No. Welded members Nos. 14 to 28 were excellent in quality with suppressed generation of spatter and blowholes.

距離Ｄが４．０の本発明の範囲内であるが、傾斜ａが本発明の範囲外であるＮｏ．２９および３０の溶接部材では、スパッタの発生は２５個未満に抑制できているが、ブローホール占有率が３０％を超えていた。 The distance D is within the range of the present invention of 4.0, but the slope a is outside the range of the present invention. In the welding members Nos. 29 and 30, the number of spatters was suppressed to less than 25, but the blowhole occupancy exceeded 30%.

距離Ｄが０．５５Ｒ～９．２０Ｒの範囲外であり、傾斜ａが－５×１０^４Ａ／ｓ以上－２．５×１０Ａ／ｓ^４以下の範囲内であるＮｏ．３１および３２の溶接部材では、スパッタの発生は２５個以上であり、ブローホール占有率は３０％以下である。よって、距離Ｄが０．５５Ｒ～９．２０Ｒの範囲外では、溶接部の外観に優れた溶接部材が得られないことがわかる。 No. where the distance D is outside the range of 0.55R to 9.20R and the slope a is within the range of -5×10 ⁴ A/s or more and -2.5×10 A/s ⁴ or less. In the welding members Nos. 31 and 32, 25 or more spatters were generated, and the blowhole occupation rate was 30% or less. Therefore, it can be seen that when the distance D is outside the range of 0.55R to 9.20R, a welded member with a welded portion having an excellent appearance cannot be obtained.

Ｎｏ．４の鋼板に代えて、表２に記載の片面めっき付着量を有するＮｏ．１の鋼板を用い、距離Ｄを２．０ｍｍに変更する以外はＮｏ．１の溶接部材の製造方法と同様にして、Ｎｏ．３３の溶接部材を製造し、評価した。また、Ｎｏ．４の鋼板に代えて表２に記載のＮｏ．２の鋼板を用い、距離Ｄを４．０ｍｍに変更する以外はＮｏ．１の溶接部材の製造方法と同様にして、Ｎｏ．３４の溶接部材を製造し、評価した。また、Ｎｏ．４の鋼板に代えて、表２に記載のめっき組成および片面めっき付着量を有するＮｏ．３の鋼板をそれぞれ用い、距離Ｄを、表５に記載の数値に変更する以外はＮｏ．１の溶接部材の製造方法と同様にして、Ｎｏ．３５～３７の溶接部材をそれぞれ製造し、評価した。また、表２に記載のめっき組成および片面めっき付着量を有するＮｏ．４の鋼板をそれぞれ用い、距離Ｄを、表５に記載の数値に変更する以外はＮｏ．１の溶接部材の製造方法と同様にして、Ｎｏ．３８～４４の溶接部材をそれぞれ製造し、評価した。Ｎｏ．２７～３８の溶接部材についてのアーク溶接の条件および評価結果を表５に示す。 No. No. 4 steel plate having the coating weight on one side described in Table 2 was used instead of No. 4 steel plate. No. 1 steel plate was used, except that the distance D was changed to 2.0 mm. In the same manner as in the manufacturing method of the welded member No. 1, No. 1 was manufactured. Thirty-three welded members were produced and evaluated. Also, No. No. 4 steel plate described in Table 2 instead of No. 4 steel plate. No. 2 steel plate was used, except that the distance D was changed to 4.0 mm. In the same manner as in the manufacturing method of the welded member No. 1, No. 1 was manufactured. Thirty-four welded members were produced and evaluated. Also, No. No. 4 steel sheet having the plating composition and single-sided coating weight described in Table 2 was used instead of No. 4 steel sheet. No. 3 steel plates were used, and the distance D was changed to the numerical value shown in Table 5. In the same manner as in the manufacturing method of the welded member No. 1, No. 1 was manufactured. 35 to 37 welded members were each produced and evaluated. In addition, No. 1 having the plating composition and single-sided plating deposition amount shown in Table 2. No. 4 steel plates were used, and the distance D was changed to the value shown in Table 5. In the same manner as in the manufacturing method of the welded member No. 1, No. 1 was manufactured. 38-44 welded members were each produced and evaluated. No. Table 5 shows arc welding conditions and evaluation results for welding members No. 27 to 38.

表５から明らかなように、Ｎｏ．３３～４４の溶接部材のいずれも、距離Ｄが１．２５Ｒ～８Ｒの範囲内、傾斜ａが－５×１０^４Ａ／ｓ以上－２．５×１０^４Ａ／ｓ以下の範囲内としたため、スパッタの付着個数が２０個未満であり、ブローホール占有率Ｂｒも目標の３０％以下であった。 As is clear from Table 5, No. 33 to 44, the distance D was within the range of 1.25R to 8R, and the inclination a was within the range of -5 × 10 ⁴ A / s or more and -2.5 × 10 ⁴ A / s or less. , the number of adhered spatters was less than 20, and the blowhole occupancy Br was less than the target of 30%.

特に、Ｎｏ．３３、３４、３５～３７および３８～４４の溶接部材では、それぞれ、異なるめっき組成を有する溶融Ｚｎ系めっき鋼板を母材としている。したがって、本発明では、溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接において、スパッタおよびブローホールの発生が抑制され、かつ溶接部の外観に優れた溶接部材が得られることがわかる。 In particular, No. Welded members 33, 34, 35 to 37 and 38 to 44 use hot-dip Zn-based plated steel sheets having different plating compositions as base materials. Therefore, in the present invention, in the arc welding of hot-dip Zn-based plated steel sheets, the occurrence of spatters and blowholes is suppressed, and a welded member having an excellent weld appearance can be obtained.

また、Ｎｏ．３８～４４の溶接部材の結果から明らかなように、母材におけるめっき付着量が１５ｇ／ｍ^２の薄目付から２５０ｇ／ｍ^２の厚目付まで、スパッタおよびブローホールの発生が抑制され、かつ溶接部の外観および強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板の溶接部材が得られた。 Also, No. As is clear ^from the results of welding members Nos. 38 to 44, the occurrence of spatter and ^blowholes was suppressed and welding A welded member of hot-dip Zn-coated steel sheet having excellent appearance and strength was obtained.

表２に記載のめっき組成および片面めっき付着量を有するＮｏ．１、３および４の鋼板を用い、距離Ｄを、表６に記載の１．０ｍｍ～１２．０ｍｍの範囲とし、傾斜ａを－４Ａ／ｓの一定としてＮｏ．４５～５８の溶接部材を製造し、評価した。Ｎｏ．４５～５８の溶接部材についてのアーク溶接の条件および評価結果を表６に示す。 No. 1 having the plating composition and single-sided plating deposition amount shown in Table 2. No. 1, 3 and 4 steel plates were used, the distance D was in the range of 1.0 mm to 12.0 mm shown in Table 6, and the slope a was constant at -4 A/s. Forty-five to fifty-eight welded members were produced and evaluated. No. Table 6 shows arc welding conditions and evaluation results for welding members Nos. 45 to 58.

表６から明らかなように、距離Ｄが１．２５Ｒ～８Ｒの範囲内であり、かつ、傾斜ａが－５×１０^４Ａ／ｓ以上－２．５×１０^４Ａ／ｓ以下の範囲内であるＮｏ．４５～５５の溶接部材におけるスパッタの付着個数は、いずれも２５個未満であった。また、ブローホール占有率は３０％以下であった。 As is clear from Table 6, the distance D is within the range of 1.25R to 8R, and the slope a is within the range of -5×10 ⁴ A/s or more and -2.5×10 ⁴ A/s or less. No. The number of adhered spatters on welding members Nos. 45 to 55 was all less than 25 pieces. Moreover, the blowhole occupation rate was 30% or less.

これに対して、距離Ｄが１．２５Ｒ～８Ｒの範囲内であっても、母材における片面めっき付着量が２５０ｇ／ｍ^２を超えるＮｏ．５６～５８の溶接部材では、スパッタの付着が著しく、ブローホール占有率も３０％以上で実用上問題となる量であった。これは、アーク溶接時において、溶接部におけるＺｎの蒸気の発生が著しいためであると考えられる。 On the other hand, even if the distance D is within the range of 1.25R to 8R, the No. 1 specimens with the one-sided plating adhesion amount on the base material exceeding 250 g/m ² are used. In the welding members Nos. 56 to 58, adhesion of spatter was remarkable, and the blowhole occupancy rate was 30% or more, which was a practically problematic amount. This is probably because Zn vapor is significantly generated at the welded portion during arc welding.

特に、例えば、Ｎｏ．３４の溶接部材とＮｏ．５７の溶接部材との対比、あるいは、Ｎｏ．３８の溶接部材とＮｏ．５８の溶接部材との対比によれば、母材における片面めっき付着量が２５０ｇ／ｍ^２を超えると、スパッタの発生の抑制が実用上不十分となることがわかる。 In particular, for example, No. 34 welding members and No. 57 welding members, or No. 38 welding members and No. According to the comparison with the welding member No. 58, it can be seen that the suppression of spatter generation becomes practically insufficient when the coating weight on one side of the base material exceeds 250 g/m ² .

１０溶接ワイヤ
２０母材
２０ａ上板
２０ｂ下板
２５被溶接部
３０溶滴
４０アーク
５０溶融池
６０ピンチ REFERENCE SIGNS LIST 10 welding wire 20 base material 20a upper plate 20b lower plate 25 portion to be welded 30 droplet 40 arc 50 molten pool 60 pinch

Claims

溶接ワイヤの先端が、（１）アーク期間中は、母材としての複数の溶融Ｚｎ系めっき鋼板同士が当接することによって形成される被溶接部へ向けて前進し、（２）短絡期間中は、前記被溶接部から後退するように、前記溶接ワイヤの送り出しを制御しながら、前記母材同士をシールドガスの雰囲気中でアーク溶接する溶接工程を含み、
前記溶融Ｚｎ系めっき鋼板の、前記被溶接部を形成する面におけるめっき付着量が１５ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下であり、
前記溶接工程において、
前記短絡期間から前記アーク期間へ移行する間の期間である移行期間において、前記溶接ワイヤの先端と前記被溶接部との間の距離をＤ、前記溶接ワイヤの直径をＲとしたときに、１．２５Ｒ≦Ｄ≦８Ｒを満たす位置に前記溶接ワイヤを引き上げ、
前記アーク期間中において、電流波形が、電流値がピーク電流値に達した直後から下降するときの傾きをａとしたときに、－５×１０^４Ａ／ｓ≦ａ≦－２．５×１０^４Ａ／ｓを満たすパルス波形となるように、電流を供給する、溶接部材の製造方法。 The tip of the welding wire (1) advances toward the welded portion formed by the contact of a plurality of hot-dip Zn-coated steel sheets as base materials during the arc period, and (2) during the short-circuit period. , a welding step of arc welding the base materials together in an atmosphere of a shielding gas while controlling the feeding of the welding wire so as to retreat from the welded portion;
The coating weight on the surface forming the welded portion of the hot-dip Zn-based plated steel sheet is 15 g/m ² or more and 250 g/m ² or less,
In the welding process,
When the distance between the tip of the welding wire and the portion to be welded is D, and the diameter of the welding wire is R, 1 pulling up the welding wire to a position satisfying 25R≤D≤8R;
During the arc period, the current waveform is −5×10 ⁴ A/s≦a≦−2.5×10, where a is the slope when the current value falls immediately after reaching the peak current value. A method for manufacturing a welded member, wherein a current is supplied so as to have a pulse waveform satisfying ⁴ A/s.

前記シールドガスとして、１００体積％の二酸化炭素ガスを用いる、請求項１に記載の溶接部材の製造方法。 2. The method of manufacturing a welded member according to claim 1, wherein 100% by volume of carbon dioxide gas is used as said shielding gas.

溶接ワイヤの先端が、（１）アーク期間中は、母材としての複数の溶融Ｚｎ系めっき鋼板同士が当接することによって形成される被溶接部へ向けて前進し、（２）短絡期間中は、前記被溶接部から後退するように、前記溶接ワイヤの送り出しを制御しながら、前記母材同士をシールドガスの雰囲気中でアーク溶接する溶接工程を含み、
前記溶融Ｚｎ系めっき鋼板の、前記被溶接部を形成する面におけるめっき付着量が１５ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下であり、
前記溶接工程において、
前記シールドガスとして、二酸化炭素ガスとアルゴンガスとの混合ガスを用い、
前記短絡期間から前記アーク期間へ移行する移行期間において、前記溶接ワイヤの先端と前記被溶接部との間の距離をＤ、前記溶接ワイヤの直径をＲとしたときに、０．５５Ｒ≦Ｄ≦９．２Ｒを満たす位置に前記溶接ワイヤを引き上げ、
前記アーク期間中において、電流波形が、電流値がピーク電流値に達した直後から下降するときの傾きをａとしたときに－５×１０^４Ａ／ｓ≦ａ≦－２．５×１０^４Ａ／ｓを満たすパルス波形となるように電流を供給する、溶接部材の製造方法。 The tip of the welding wire (1) advances toward the welded portion formed by the contact of a plurality of hot-dip Zn-coated steel sheets as base materials during the arc period, and (2) during the short-circuit period. , a welding step of arc welding the base materials together in an atmosphere of a shielding gas while controlling the feeding of the welding wire so as to retreat from the welded portion;
The coating weight on the surface forming the welded portion of the hot-dip Zn-based plated steel sheet is 15 g/m ² or more and 250 g/m ² or less,
In the welding process,
Using a mixed gas of carbon dioxide gas and argon gas as the shielding gas,
In the transition period from the short-circuit period to the arc period, 0.55R≤D≤ where D is the distance between the tip of the welding wire and the welded portion, and R is the diameter of the welding wire. 9. Pull up the welding wire to a position that satisfies 2R,
During the arc period, the current waveform is −5×10 ⁴ A/s≦a≦−2.5×10 ⁴ where a is the slope of the current falling immediately after reaching the peak current value. A method for manufacturing a welded member, wherein a current is supplied so as to have a pulse waveform satisfying A/s .