[发明专利]焊接部件及其制造方法

说明书

本发明提供一种以热浸镀锌钢板为基材，耐腐蚀性优异，并且焊缝的剪切强度优异的焊接部件及其制造方法。焊接部件(10)是将作为热浸镀锌钢板的下板(3)以及上板(1)重叠并进行电弧焊接而制成的，其中焊缝(2)被形成为截面宽度W满足下述公式(1)，并且下述公式(2)所示的气孔占有率Br小于或等于50％。2T≦W≦6T......(1)，Br＝(∑di/L)×100……(2)。(其中，T：热浸镀锌钢板的厚度，di：在X射线透射试验中观察到的第i个气孔的长度，L：焊缝的长度)。

技术领域

本发明涉及一种将热浸镀锌钢板彼此进行电弧焊接而制成的焊接部件及其制造方法。

背景技术

热浸镀锌钢板(热浸镀锌类钢板)具有良好的耐腐蚀性，因此被用于以建筑部件或汽车部件为首的广泛的应用中。其中，含有1质量％以上的热浸镀Zn-Al-Mg钢板长期保持优异的耐腐蚀性，因此作为替代现有的、镀层以锌为主要成分的热浸镀锌钢板的材料而需求不断增加。另外，现有的热浸镀锌钢板的镀层中Al的浓度通常为0.3质量％以下(请参考JISG3302)。

当将热浸镀锌钢板用于建筑部件或汽车部件等时，大多情况下会使用电弧焊接对它们对进行组装。但是，当对热浸镀锌钢板进行电弧焊接时，通常会很明显地产生气孔，并且电弧焊接性差。所谓气孔是指包含在焊缝(焊接时一部分基材和熔敷金属熔合后冷却凝固的部分)中的气孔。

由于Zn的沸点比Fe的熔点(约1538℃)低约906℃，因此在进行电弧焊接时产生Zn蒸气，并且该Zn蒸汽被封闭在焊缝中，从而产生气孔。当气孔显著产生时，会出现焊接强度降低的问题。

下面使用图8(a)～(c)对由于该气孔的产生导致焊接强度的降低进行进一步的描述。图8(a)～(c)是示意性地示出了通过搭接接头进行角焊的焊接部件的立体图。这种焊接部件经常被用于建筑部件或汽车部件。另外，为了便于描述，图8(b)、(c)将焊接部件在上板与下板之间分开示出。

如图8(a)所示，当将拉伸负荷P施加到通过将下板110和上板130配置在搭接接头进行角焊而形成的焊接部件100时，可以进行以下描述。即，在这种情况下，如图8(b)所示，剪切应力τ作用在下板110的表面位置处的焊缝120的剪切面S上。当对焊接部件100施加过大的负荷时，如果焊缝120的剪切强度大于剪切应力τ，则作为基材的上板130或下板110断裂(基材断裂)而焊缝120不断裂。因此，可以获得所设计的接头强度。

但是，如图8(c)所示，当焊缝120中产生气孔B时，剪切面S的面积减小。因此，当对焊接部件100施加过大的负荷时，焊缝120的剪切强度小于剪切应力τ，焊缝120断裂，基材不断裂。在该情况下，出现不能获得所设计的接头强度的问题。

特别是，对于要求长期耐用性的部件使用镀层附着量大于或等于90g/m²厚度的热浸镀锌钢板。在这种情况下，会出现以下问题：随着厚度的增加，电弧焊接时的Zn蒸气量也增加，因此，气孔的产生变得更加显著，并且焊缝120的剪切强度也容易降低。

因此，提出一种将焊丝作为电极的脉冲电弧焊接方法，作为抑制在对热浸镀锌钢板焊接时发生溅射或产生气孔的方法。根据这种脉冲电弧焊接方法，在通过脉冲弧搅拌熔池(凝固前的焊缝部分)的同时，下压熔池，熔池变薄，促进Zn蒸汽的排出，抑制气孔的产生。

例如，专利文献1公开了一种脉冲电弧焊接方法，其控制焊丝组分以及保护气体组分，以及诸如峰值电流、峰值期、以及频率等的脉冲电流波形等，以抑制溅射和气孔的产生。现有技术文献

现有专利文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“特开2013-184216号公报(2013年9月19日公开)”

发明内容

发明所要解决的问题