Zn系镀层钢板的弧焊接头制造技术

本发明专利技术提供Zn系镀层钢板的弧焊接头，抑制始端部和末端部的气孔产生且焊接长度上的气孔占有率小于30％。是通过如下Zn系镀层钢板的弧焊方法得到的焊接接头，在该方法中，将板间空隙设定为0.2～1.5mm的范围，包含：使焊接机构以第1焊接速度从焊接起始点移动，赋予第1焊接热量输入而进行焊接的第1工序，使焊接机构以第2焊接速度移动，赋予第2焊接热量输入而进行焊接第2工序，以及，停止焊接机构的移动，在其停止位置进行0.1～2秒的焊接的第3工序；第1工序中，包含在第1焊接速度小于第2焊接速度且第1焊接热量输入超过第2焊接热量输入的下进行焊接的焊接部，第3工序中以低于第2工序的焊接电流和焊接电压进行焊接。

【技术实现步骤摘要】
Zn系镀层钢板的弧焊接头本申请为申请日为2015年7月31日、申请号为201580063975.1、专利技术名称为“Zn系镀层钢板的弧焊方法以及弧焊接头”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及Zn(锌)系镀层钢板的弧焊。特别是，涉及抑制气孔等的产生的良好的焊接接头。
技术介绍
将钢板用Zn或Zn合金镀覆而得到的Zn系镀层钢板由于耐蚀性、强度、加工性等优异，且外观也美丽，因此广泛用于汽车、住宅、家用电器产品等中。而且，在对Zn系镀层钢板进行弧焊的情况下，一边向作为被焊接材的Zn系镀层钢板间供给焊丝一边加热来进行接合。然而，在对Zn系镀层钢板进行弧焊时，成为用电弧来加热作为被焊接材的Zn系镀层钢板的形态。由于镀层的Zn的沸点(906℃)低于钢板的Fe的熔点，因此在焊接时会产生Zn蒸气，该蒸气进入熔化状态的焊接部，凝固后被困在其中，作为焊接部内的气孔(blowhole)而残留。此外，如果该气孔生长而达到焊接部表面，则有时会作为开口(凹痕)而残留。尤其是，重叠角弧焊时，由Zn系镀层钢板的重叠部产生的Zn蒸气进入熔化部内，向着熔化部表面升高，容易在焊接部内形成气孔、凹痕而残留(以下，记为“气孔”时，也包含“凹痕”)。为了抑制气孔的产生，提出了各种方法，有效的是在被焊接构件之间设置空隙(gap)。例如，专利文献1中提出了在重叠焊接的两个构件之间设置0.5mm左右的空隙，将产生的气体向与焊接部相反一侧排出的方法(参照第1页左下栏)。此外，专利文献2中，作为以往例，提出了在两个母材的至少任一方设置凸部，在焊接部周围形成空隙，从而使气化后的低沸点物质从空隙向外部扩散而排出的方法(参照0005段落)。这些方法对抑制气孔的产生有效，但难以在整个焊道全长充分地抑制气孔产生。尤其，在焊接开始后形成的区域(始端部)和焊接结束前形成的区域(末端部)，与在其中途形成的区域中央部相比，焊接金属的冷却速度快，因此难以抑制气孔产生，因而被要求改善。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7-246465号公报专利文献2：日本特开昭62-179869号公报
技术实现思路
专利技术所需解决的课题如果在对Zn系镀层钢板进行弧焊时产生气孔，焊接部整体的气孔占有率就会提高，则会使焊接部的接合面积减少，因此对焊接部的接合强度造成很大影响。此外，如果在焊接部的外表面形成凹痕，则会损害焊接部的外观。因此，本专利技术的目的在于，在Zn系镀层钢板的弧焊中，抑制在始端部即在焊接开始后形成的区域以及末端部即在焊接结束前形成的区域产生气孔，从而降低焊接部整体的气孔占有率。用于解决课题的方法本专利技术人等根据上述课题，进行了深入研究，结果发现，在对Zn系镀层钢板进行弧焊时，通过以预定范围设置板间空隙，同时关于焊接速度、焊接热量输入、焊接电流和焊接电压等焊接条件，对于焊接部的始端部和末端部适用与中央部不同的焊接条件，且在该末端部停止电弧，从而能够在该始端部和末端部促进由焊接金属排出气体，抑制气孔和凹痕的产生，以至完成了本专利技术。具体而言，本专利技术提供如下方案。(1)本专利技术是一种Zn系镀层钢板的弧焊方法，其中，板间空隙设定为0.2～1.5mm的范围，使焊接机构沿着所述钢板的进行焊接接合的重叠部移动来进行焊接，所述弧焊方法包含：第1工序，使所述焊接机构以第1焊接速度从焊接起始点移动，赋予第1焊接热量输入而进行焊接；第2工序，接着所述第1工序，使所述焊接机构以第2焊接速度移动，赋予第2焊接热量输入而进行焊接；以及第3工序，接着所述第2工序，停止所述焊接机构的移动，在其停止位置进行0.1～2秒的焊接；所述第1工序中，包含在所述第1焊接速度小于所述第2焊接速度、且所述第1焊接热量输入超过所述第2焊接热量输入的条件下进行焊接的焊接部，所述第3工序中，以低于所述第2工序的焊接电流以及焊接电压进行焊接。(2)本专利技术是如上述(1)所述的Zn系镀层钢板的弧焊方法，所述第1工序后的焊接部即始端部是全部焊接长度的10～40％的区域，所述第3工序后的焊接部即末端部是全部焊接长度的10～20％的区域。(3)本专利技术是上述(1)或(2)所述的Zn系镀层钢板的弧焊方法，所述第1工序中，从所述重叠部的一个端部开始进行焊接，向着另一个端部进行焊接，所述第1工序中的焊接热量输入是超过所述第2工序中的焊接热量输入的1.2倍的热量。(4)本专利技术是上述(1)或(2)所述的Zn系镀层钢板的弧焊方法，所述第1工序中，从处于比所述重叠部的一个端部更靠内侧的位置的焊接起始点，向着所述端部进行焊接，然后反转，从所述端部向着另一个端部进行焊接，对于向着所述一个端部进行的焊接，其焊接速度小于所述第2工序的焊接速度，且其焊接热量输入超过所述第2焊接热量输入的1.2倍，对于向着所述另一个端部进行的焊接，以与所述第2焊接速度相同的焊接速度来进行。(5)本专利技术是上述(1)～(4)中任一项所述的Zn系镀层钢板的弧焊方法，在全部焊接长度上的气孔占有率小于30％。(6)本专利技术是上述(1)～(5)中任一项所述的Zn系镀层钢板的弧焊方法，所述Zn系镀层钢板具有热浸镀层，所述热浸镀层以质量％计包含Al:4.0～22.0％、Mg:0.05～10.0％、Ti:0～0.10％、B:0～0.05％、Si:0～2.0％、Fe:0～2.5％，余部由Zn和不可避免的杂质构成。(7)本专利技术是上述(1)～(6)中任一项所述的弧焊方法，所述Zn系镀层钢板的每一面的镀层附着量为20～250g/m2，板厚为1.6～6.0mm。(8)本专利技术是一种通过上述(1)～(7)中任一项所述的弧焊方法形成的弧焊接头，其特征在于在全部焊接长度上的气孔占有率小于30％。专利技术的效果根据本专利技术，在设置了Zn系镀层钢板的板间空隙的弧焊中，始端部和末端部的气孔、凹痕的产生得以抑制，能够减小焊接部整体的气孔占有率。由此有助于防止焊接强度下降，提高焊接部的安全性和可靠性。此外，能够得到良好外观的焊接部。附图说明图1是显示实施例中使用的T字形状的试验体的概要的图，(a)为立体图，(b)为正面图。图2是示意性显示焊接部位的图。图3是显示实施例中板间空隙与气孔占有率的关系的图。图4是示意性显示形成于焊接部背面侧的背面焊道的图。符号说明1:第1被焊接构件、2:第2被焊接构件、3:突起、4:板间空隙、5:始端部、6:中央部、7:末端部、8:组装体。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术不受这些记载的限定。1.板间空隙本专利技术的Zn系镀层钢板的弧焊方法中，优选将相当于所重叠的钢板的空隙的板间空隙设定为0.2mm以上1.5mm以下的范围。Zn系镀层钢板的弧焊中，对于在焊接部产生气孔的原因，如上所述，是起因于通过焊接热量输入而从钢板表面的Zn系镀层蒸发的气体。因此，有效的是设置排出该产生气体的空隙。例如，重叠角焊接是将两块钢板堆叠，使一方的钢板的端部重叠在另一个钢板的表面上，进行角弧焊的方法。通过在一方的钢板的边缘设置多个突起，使该钢板介由该突起抵接于另一个钢板的表面，从而在两块钢板之间形成相当于突起高度的大小的空隙。在该状态下进行弧焊的话，所产生的气体通过该空隙而从与焊接金属相反一侧排出，因此进入焊接金属中的气体的比例就会减少，能够抑制气孔产生。本专利技术中，将这样的钢板的空隙称为“板间空隙”。板间空隙如果小于0.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接接头，是在全部焊接长度上的气孔占有率小于30％并通过以下的Zn系镀层钢板的弧焊方法所得到的焊接接头，其特征在于，在所述弧焊方法中，将板间空隙设定为0.2～1.5mm的范围，并使焊接机构沿着所述钢板的进行焊接接合的重叠部移动来进行焊接，所述弧焊方法包含：第1工序，使所述焊接机构以第1焊接速度从焊接起始点移动，赋予第1焊接热量输入而进行焊接，第2工序，接着所述第1工序，使所述焊接机构以第2焊接速度移动，赋予第2焊接热量输入而进行焊接，以及第3工序，接着所述第2工序，停止所述焊接机构的移动，在其停止位置进行0.1～2秒的焊接；所述第1工序中，包含在所述第1焊接速度小于所述第2焊接速度、且所述第1焊接热量输入超过所述第2焊接热量输入的条件下进行焊接的焊接部，所述第3工序中，以低于所述第2工序的焊接电流和焊接电压进行焊接。

【技术特征摘要】
2014.11.27 JP 2014-2404021.一种焊接接头，是在全部焊接长度上的气孔占有率小于30％并通过以下的Zn系镀层钢板的弧焊方法所得到的焊接接头，其特征在于，在所述弧焊方法中，将板间空隙设定为0.2～1.5mm的范围，并使焊接机构沿着所述钢板的进行焊接接合的重叠部移动来进行焊接，所述弧焊方法包含：第1工序，使所述焊接机构以第1焊接速度从焊接起始点移动，赋予第1焊接热量输入而进行焊接，第2工序，接着所述第1工序，使所述焊接机构以第2焊接速度移动，赋予第2焊接热量输入而进行焊接，以及第3工序，接着所述第2工序，停止所述焊接机构的移动，在其停止位置进行0.1～2秒的焊接；所述第1工序中，包含在所述第1焊接速度小于所述第2焊接速度、且所述第1焊接热量输入超过所述第2焊接热量输入的条件下进行焊接的焊接部，所述第3工序中，以低于所述第2工序的焊接电流和焊接电压进行焊接。2.如权利要求1所述的焊接接头，其中，所述第1工序后的焊接部即始端部是全部焊接长度的10～40％的区域，所述第3工序后的焊接部即末端部是全部焊接长度的10～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：延时智和，细见和昭，
申请(专利权)人：日新制钢株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP