JPH0472048A - 溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
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Landscapes
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
関する。
関する。
(従来の技術)
自動車、家電製品をはじめ各種耐久消費材の商品価値を
決める要素として、近年、耐蝕性の比重が急速に高まり
つつある。中でも合金化溶融亜鉛めっき鋼板は塗装後の
耐蝕性が優れることから、塗装を前提としたかかる産業
分野において、著し7い需要の伸びがある。
決める要素として、近年、耐蝕性の比重が急速に高まり
つつある。中でも合金化溶融亜鉛めっき鋼板は塗装後の
耐蝕性が優れることから、塗装を前提としたかかる産業
分野において、著し7い需要の伸びがある。
方、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を使用する上での問題点
の一つは、溶接性か劣る点である。自動車、家電製品の
製造における主たる接合は、抵抗点溶接(以下、スポッ
ト溶接と称す)によって行われ、亜鉛めっき鋼板の場合
は少ない溶接回数で溶接チップの損傷が著しい。換言す
れば、少ない溶接回数で溶接チップ径が拡大し、通電面
積の拡大、電流密度の低下を介L7てナゲツト径の低ド
につながる。
の一つは、溶接性か劣る点である。自動車、家電製品の
製造における主たる接合は、抵抗点溶接(以下、スポッ
ト溶接と称す)によって行われ、亜鉛めっき鋼板の場合
は少ない溶接回数で溶接チップの損傷が著しい。換言す
れば、少ない溶接回数で溶接チップ径が拡大し、通電面
積の拡大、電流密度の低下を介L7てナゲツト径の低ド
につながる。
しかるに、亜鉛めっき鋼板では、適正なナゲツト径の得
られる溶接回数(以下、連続打点数と称す)が極めて少
なく、高頻度での溶接チップ交換が必要となる。
られる溶接回数(以下、連続打点数と称す)が極めて少
なく、高頻度での溶接チップ交換が必要となる。
(発明が解決しようとする課題)
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の溶接性を高める方法として
、特開平2−4983号公報等に、めっき層上にZnO
主体酸化物を生成することが開示されている。
、特開平2−4983号公報等に、めっき層上にZnO
主体酸化物を生成することが開示されている。
かかる方法によれば溶接性は向上するが、より−層溶接
性を向上させることが要求されているところである。
性を向上させることが要求されているところである。
本発明は、溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
提供するものであり、スポット溶接時の連続打点数を高
め、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を使用して溶接する際の
生産性問題を解決することを目的とする。
提供するものであり、スポット溶接時の連続打点数を高
め、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を使用して溶接する際の
生産性問題を解決することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明は、溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
関し、合金層の化学成分を、Ag;0.10〜0.35
重量%、P b:0.02〜0.18重量%、Fe:7
〜15重量%、残部Znおよび不可避的不純物とし、さ
らに、合金層の表層にZnO皮膜を生成したことを特徴
とする。
関し、合金層の化学成分を、Ag;0.10〜0.35
重量%、P b:0.02〜0.18重量%、Fe:7
〜15重量%、残部Znおよび不可避的不純物とし、さ
らに、合金層の表層にZnO皮膜を生成したことを特徴
とする。
スポット溶接時の溶接チップ損傷は、めっき鋼板の主成
分であるZnとチップの主成分Cuが、溶接時の発熱に
より合金化反応を起こして脆いCu−Zn合金を生成し
、剥離することによって生ずる。
分であるZnとチップの主成分Cuが、溶接時の発熱に
より合金化反応を起こして脆いCu−Zn合金を生成し
、剥離することによって生ずる。
本発明者等は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金層化学
成分をA、9:0.10〜0.35重量96、Pb;0
.02〜0.18重量%、Feニア 〜15重量%、残
部Znおよび不可避的不純物とし、さらに、合金層の表
層に50■/イ以上のZnO皮膜を付与することにより
、かかる連続溶接時の脆弱なCu−Zn合金の生成を防
止できるとの新規知見を見いたし、本発明を完成させた
ものである。
成分をA、9:0.10〜0.35重量96、Pb;0
.02〜0.18重量%、Feニア 〜15重量%、残
部Znおよび不可避的不純物とし、さらに、合金層の表
層に50■/イ以上のZnO皮膜を付与することにより
、かかる連続溶接時の脆弱なCu−Zn合金の生成を防
止できるとの新規知見を見いたし、本発明を完成させた
ものである。
合金層中の化学成分としてA1!を0.35重jii9
0以下とするのは、合金層表層へのA11203皮膜の
形成を抑制するためである。Ag2O3は硬質であるた
め連続溶接時に皮膜自体が剥離してめっき層と溶接チッ
プが合金化反応を起こし、上記脆弱なCu−Zn合金を
生成し、溶接性が劣る。実施例に示す如く、合金層中の
Al含有量を0.25重z%以下とすることが最も望ま
しい。11含有量の下限を0.10重量%とするのは、
これ以下の含有量では合金性の密着性が劣るためである
。
0以下とするのは、合金層表層へのA11203皮膜の
形成を抑制するためである。Ag2O3は硬質であるた
め連続溶接時に皮膜自体が剥離してめっき層と溶接チッ
プが合金化反応を起こし、上記脆弱なCu−Zn合金を
生成し、溶接性が劣る。実施例に示す如く、合金層中の
Al含有量を0.25重z%以下とすることが最も望ま
しい。11含有量の下限を0.10重量%とするのは、
これ以下の含有量では合金性の密着性が劣るためである
。
pbを0.02〜0.18重量%とするのは、合金層表
層へのAg2O3生成を抑制するためである。
層へのAg2O3生成を抑制するためである。
pbは低融点金属で、溶融亜鉛めっき鋼板を合金化処理
する際に表層へ濃化する。これによって表層へのAlの
濃化を防止し、AfI203の生成を抑制することがで
きる。0.02重量%未満ではかかる効果が不十分てあ
り、0.18重量%を超えると、合金層内に偏析して合
金層の密着性が劣化する。
する際に表層へ濃化する。これによって表層へのAlの
濃化を防止し、AfI203の生成を抑制することがで
きる。0.02重量%未満ではかかる効果が不十分てあ
り、0.18重量%を超えると、合金層内に偏析して合
金層の密着性が劣化する。
最も望ましくは、pbの含有量は0.03〜0.10重
量%である。
量%である。
合金層の表層に50mg/rf以上のZnO皮膜を付与
する理由は、連続溶接時にめっき鋼板と溶接チップの直
接接触を抑制して脆いCu−Zn合金の生成を防止する
ためである。ZnO皮膜はAp203皮膜と異なり、高
温時の延性に優れるため、かかる効果が得られるもので
ある。十分な効果を得るには、50mg/rr?以上の
ZnO皮膜を生成することが好ましく、最も好ましくは
、goa+g/耐以上であり、上限は1000mg/r
+fで十分である。
する理由は、連続溶接時にめっき鋼板と溶接チップの直
接接触を抑制して脆いCu−Zn合金の生成を防止する
ためである。ZnO皮膜はAp203皮膜と異なり、高
温時の延性に優れるため、かかる効果が得られるもので
ある。十分な効果を得るには、50mg/rr?以上の
ZnO皮膜を生成することが好ましく、最も好ましくは
、goa+g/耐以上であり、上限は1000mg/r
+fで十分である。
合金層中のFeは、7〜15重量%とする必要がある。
7重量%未満では、めっき層の合金化が部分的に不完全
となり、15重量%を超えると過合金化により合金層の
密着性が劣るためである。
となり、15重量%を超えると過合金化により合金層の
密着性が劣るためである。
上記範囲の合金層中A、Q、Pb、Fe含有量、および
表層のZnO皮膜を得る方法としては、たとえば合金層
中AΩの制御には、めっき浴のAg含有量、めっき浴に
浸漬する際の鋼板温度、めっき浴温度、さらに補助的に
はめっきに先立つ焼鈍時の焼鈍雰囲気等を制御すること
が有効であり、たとえば、[めっき浴のAl含有mFe
a有量]:0.09〜0,12重型出、めっき浴に浸漬
する際の鋼板温度=470〜510℃、めっき浴温度:
450〜470℃とすることが望ましい。焼鈍時には鋼
板の酸化を抑制することが有効であり、たとえば還元炉
方式が最も望ましい。
表層のZnO皮膜を得る方法としては、たとえば合金層
中AΩの制御には、めっき浴のAg含有量、めっき浴に
浸漬する際の鋼板温度、めっき浴温度、さらに補助的に
はめっきに先立つ焼鈍時の焼鈍雰囲気等を制御すること
が有効であり、たとえば、[めっき浴のAl含有mFe
a有量]:0.09〜0,12重型出、めっき浴に浸漬
する際の鋼板温度=470〜510℃、めっき浴温度:
450〜470℃とすることが望ましい。焼鈍時には鋼
板の酸化を抑制することが有効であり、たとえば還元炉
方式が最も望ましい。
合金層中pbの制御は、たとえば、めっき浴中のpbを
0,03〜0.17重量%とすることが有効である。
0,03〜0.17重量%とすることが有効である。
合金層中のFe含有量は、合金化処理時の熱処理温度と
時間により制御できる。
時間により制御できる。
合金層表層にZnO皮膜を付与するには、めっき浴中の
pb含有量、合金層中AΩ含含有を上記の如く制御し、
さらに合金化処理後の鋼板冷却を気水冷却とすること等
により可能である。
pb含有量、合金層中AΩ含含有を上記の如く制御し、
さらに合金化処理後の鋼板冷却を気水冷却とすること等
により可能である。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめつき付着量は、用途によ
り異なるが20〜150g/r&が適当である。
り異なるが20〜150g/r&が適当である。
また、潤滑性、防錆性を付与する目的で他の表層皮膜を
加えることも可能である。
加えることも可能である。
(実 施 例)
連続溶融亜鉛めっきラインに冷延鋼板を通板して合金化
溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。素材鋼板を還元炉方式
の焼鈍炉で再結晶焼鈍した後、めっき浴への侵入板温度
470〜510℃で浸漬し、30〜65g/rT′It
のめっきを施した後、ガス加熱方式の合金化炉で合金化
処理を行い合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。
溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。素材鋼板を還元炉方式
の焼鈍炉で再結晶焼鈍した後、めっき浴への侵入板温度
470〜510℃で浸漬し、30〜65g/rT′It
のめっきを施した後、ガス加熱方式の合金化炉で合金化
処理を行い合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。
めっき浴の組成は、Ag : 0.05〜0.17重量
%、Fe : 0.01−0.05重量%、Pb:O
〜0.22重量%、残部Znおよび不可避的不純物であ
り、めっき浴温度は450〜465℃である。合金化処
理時の平均板温度は490〜510’Cであり、加熱時
間は15〜30sec、である。合金化処理後にO〜3
0Ω/耐・minの水星密度範囲の気水冷却を実施した
。調質圧延を施した後、スポット溶接試験を行い、連続
打点数を評価した。
%、Fe : 0.01−0.05重量%、Pb:O
〜0.22重量%、残部Znおよび不可避的不純物であ
り、めっき浴温度は450〜465℃である。合金化処
理時の平均板温度は490〜510’Cであり、加熱時
間は15〜30sec、である。合金化処理後にO〜3
0Ω/耐・minの水星密度範囲の気水冷却を実施した
。調質圧延を施した後、スポット溶接試験を行い、連続
打点数を評価した。
スポット溶接は、市販の抵抗スポット溶接機を用い、電
極加圧力200kgf、溶接電流+(1,5kA、溶接
時間8サイクル、保持時間5サイクルの2枚重ね溶接で
ある。溶接チップ先端径は5.’l+n[1である。溶
接後のナゲツト径d を測定し、d ≧n 0.5 4・1 (1:板厚さ)を適正ナゲツト径として
、適性ナゲツト径の得られる溶接回数を連続打点数とし
て評価した。
極加圧力200kgf、溶接電流+(1,5kA、溶接
時間8サイクル、保持時間5サイクルの2枚重ね溶接で
ある。溶接チップ先端径は5.’l+n[1である。溶
接後のナゲツト径d を測定し、d ≧n 0.5 4・1 (1:板厚さ)を適正ナゲツト径として
、適性ナゲツト径の得られる溶接回数を連続打点数とし
て評価した。
合金層中のAg、Fe、Pb含有量は合金層を溶解して
原子吸光法で測定した。合金層表層のZnO皮膜量はグ
ロー放電分析法によって測定した。
原子吸光法で測定した。合金層表層のZnO皮膜量はグ
ロー放電分析法によって測定した。
第1表に示す如く、本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板
では、いずれも3.500点以上の連続打点数か得られ
、溶接性か極めて良好である。特に、A、p+0.10
〜0.25重量96、Pb:(1,03〜0.1唖1%
、Feニア 〜15重量96、ZnO皮膜量≧80mg
/rr?を満たすNα1,3.4では最も良好である。
では、いずれも3.500点以上の連続打点数か得られ
、溶接性か極めて良好である。特に、A、p+0.10
〜0.25重量96、Pb:(1,03〜0.1唖1%
、Feニア 〜15重量96、ZnO皮膜量≧80mg
/rr?を満たすNα1,3.4では最も良好である。
これに対し、N017はl量が高<、NO,8,9はP
b量が低(、No、10.11はZnO皮膜量が少ない
ため、溶接性は劣る。
b量が低(、No、10.11はZnO皮膜量が少ない
ため、溶接性は劣る。
以上の実施例から本発明の優位性が明らかである。
第 1 表
(発明の効果)
本発明によればスポット溶接性を一層向上することかで
きる。
きる。
又合金層中のAg、Pbの調整により、溶接性を安定向
上することかできる等の優れた効果か得られる。
上することかできる等の優れた効果か得られる。
0.10
0.15
0.21
0.21
0.25
0.33
0.42
0.19
0.17
0.21
0.21
0.05
0.03
0.08
0.08
0.10
0.17
0.10
0.01
0.08
0.08
9.2
10.2
jO15
10,5
11,0
10,8
11,0
11,0
]、]、0
10.5
6.500
6.400
6.900
6.600
B、200
5.800
4.900
4.800
4.700
4.750
5.400
本発明
本発明
本発明
本発明
本発明
本発明
比較例
比較例
比較例
比較例
比較例
Claims (1)
- Ag:0.10〜0.35重量%、Pb:0.02〜
0.18重量%、Fe:7〜15重量%、残部Znおよ
び不可避的不純物とからなる合金層と、合金層の表面に
ZnO皮膜を生成したことを特徴とする溶接性に優れた
合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18048390A JPH0472048A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18048390A JPH0472048A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0472048A true JPH0472048A (ja) | 1992-03-06 |
Family
ID=16084017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18048390A Pending JPH0472048A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0472048A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08232684A (ja) * | 1994-12-19 | 1996-09-10 | Foster Wheeler Energy Corp | 機械的動力発生方法 |
US7673485B2 (en) | 2001-10-23 | 2010-03-09 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Hot press forming method |
KR101372672B1 (ko) * | 2011-12-08 | 2014-03-11 | 주식회사 포스코 | 스폿용접성이 우수한 아연도금강판 및 그 제조방법 |
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-
1990
- 1990-07-10 JP JP18048390A patent/JPH0472048A/ja active Pending
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