近年、自動車業界では長期品質の向上と軽量化を目的として薄板化が推進されており、亜鉛めっき鋼板のめっき率は増加の一途をたどっています。 ただし、一般鋼板に比べて溶接性が劣ります。亜鉛メッキ鋼板非常に悪い：第一に、溶接中の亜鉛の蒸発によって引き起こされる気孔欠陥（溶接ビードの表面に現れるピットや溶接ビードに残る内部気孔を含む）。 次に、亜鉛です。蒸気が溶融液滴と溶融池を吹き飛ばし、過剰なスパッタを引き起こします (図 1)。 これらの問題に対して、これまで溶接材料や溶接電源の改良が数多く行われてきましたが、耐気孔率とスパッタの問題を同時に解決するには程遠い状況です。 特に気孔欠陥は、鋼板重ね合わせ部の電気めっき層から発生する亜鉛蒸気が溶融池に侵入することにより発生すると考えられているが、その発生メカニズムはまだ明らかではない。
細孔欠陥の発生メカニズム
1.1 実験方法
母材は合金化溶融亜鉛めっき鋼板、厚さ2.3mm（亜鉛めっき量45g/m2）です。 スポット溶接は、鋼板の重ね合わせ部分を密着させ、鋼板の隙間からの亜鉛蒸気の放出を防ぐために使用されます。 表1に示す仕様でMAG溶接を行い、溶接位置がピットやポアに与える影響を解析しました。 溶融池表面の観察にはフレームレート6000fpsの高速度カメラを使用し、フレームレート500fpsの高輝度X線撮影装置（大阪大学共同科学研究所設備）を使用した。溶融池内の細孔の形成を動的に観察するために使用されます。
1.2 細孔欠陥の観察
気孔欠陥は溶接位置に大きく影響されることが経験的に知られている。 平坦溶接とダウンヒル溶接では、ピットと内部気孔の数がダウンヒル溶接で大幅に増加しました。 溶融池の表面状態を高速度カメラで観察します。 ダウンスロープ溶接の場合、亜鉛めっき層の蒸発によって生成された亜鉛蒸気がアークの後ろの溶融池の内部を通って逃げると、多数のピットと内部細孔が発生します。 平坦溶接の場合、亜鉛蒸気がアーク直下に逃げるため、凹みができにくいだけではありません。 ピットが発生し、内部気孔の数も減少しますが、この傾向は溶接電流や電圧の変化には影響されません。 ダウンヒル溶接の特徴は、溶融池とアークが交わる位置にあります。 この実験結果から、アーク直下の沈下現象が細孔欠陥の形成に大きく関係していることが分かりました。
