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亜鉛層の存在は、亜鉛メッキ鋼板の溶接にいくつかの困難をもたらします。主な問題は、溶接の亀裂や気孔の感受性の増加、亜鉛の蒸発と煙、酸化スラグの混入、亜鉛コーティングの溶解と損傷です。中でも溶接割れ、エアホール、スラグの混入が主な問題となっており、
溶接性
(1) クラック
溶接中、溶融亜鉛は溶融池の表面または溶接部の根元に浮遊します。亜鉛の融点は鉄に比べてはるかに低いため、溶融池中の鉄が先に結晶化し、波状の亜鉛が鋼の粒界に沿って溶融池に浸透し、粒界の結合が弱まります。さらに、亜鉛と鉄の間には脆い金属間化合物Fe3Zn10やFeZn10が形成されやすく、これにより溶接金属の塑性がさらに低下するため、溶接残留応力の影響で粒界に沿って割れが発生しやすくなります。
亀裂感受性に影響を与える要因： ① 亜鉛層の厚さ：亜鉛メッキ鋼板の亜鉛層は薄く、亀裂感受性は小さいが、溶融亜鉛メッキ鋼板の亜鉛層は厚く、亀裂感受性は大きい。② ワーク厚さ：厚ければ厚いほど溶接拘束応力が大きくなり、割れ感受性が高くなります。③溝の隙間：すきま
より大きく、より高い亀裂感受性。④ 溶接方法：手動アーク溶接では亀裂感受性が小さいが、CO2 ガスシールド溶接では亀裂感受性が大きくなります。
クラックを防止する方法： ① 溶接前に亜鉛メッキ板の溶接位置にV字、Y字、X字開先をあけ、開先付近の亜鉛めっきを酸素アセチレンやサンドブラストなどで除去し、隙間が空かないように管理してください。大きすぎると、通常約 1.5mm になります。② 溶接材料はSi含有量の少ないものを選定してください。ガスシールド溶接の場合は低Si含有溶接ワイヤを使用し、手溶接の場合はチタン系及びチタンカルシウム系溶接棒を使用します。
(2) 気孔
開先付近の亜鉛層はアーク熱の作用により酸化（ZnO形成）・蒸発し、白煙や水蒸気が発生するため、溶接部にポアが発生しやすくなります。溶接電流が大きくなるほど、亜鉛の蒸発はより深刻になり、気孔率の感度も大きくなります。チタン系やチタン・カルシウム系光輝帯を溶接に使用する場合、中電流域では気孔が発生しにくくなります。しかし、セルロース系や低水素系の電極を溶接に使用した場合、低電流や大電流では気孔が発生しやすくなります。また、電極の角度は可能な限り30°～70°の範囲内で制御してください。
(3) 亜鉛の蒸発と発煙
亜鉛めっき鋼板を電気アーク溶接で溶接すると、溶融池付近の亜鉛層がアーク熱の作用により酸化されてZnOとなり蒸発し、多量の煙が発生します。この種の煙の主成分は ZnO であり、作業者の呼吸器官に大きな刺激作用を及ぼします。したがって、溶接中は十分な換気対策を講じる必要があります。同じ溶接仕様でも、酸化チタン系電極を用いた溶接ではスモークの発生量が少なく、低水素系電極を用いた溶接ではスモークの発生量が多くなります。(4) 酸化物介在物
溶接電流が小さいと、加熱工程で生成したZnOが逃げにくくなり、ZnOスラグの混入が発生しやすくなります。ZnOは比較的安定で、融点は1800℃です。大きな ZnO 介在物は溶接の可塑性に非常に悪影響を及ぼします。酸化チタン電極を使用すると、ZnOが微細で均一に分布するため、可塑性や引張強さへの影響がほとんどありません。セルロース系や水素系の電極を使用すると、溶接部のZnOが多くなり、溶接性が悪くなります。