窒化処理鋼板の溶接性について

質問

SPCCをガス軟窒化した鋼板とステンレス板の抵抗溶接を行おうとしているのですが､溶接がうまくいきません｡
窒化前の鋼板では充分な溶接強度が得られたのですが、窒化品では全く強度が出ない状況です｡
溶接面を観察するとステンレス板の溶けに対し窒化鋼板の溶けが少ないような感じです｡
SPCCを窒化すると窒化層の融点が高くなるのでしょうか?
溶接がうまくいく方法もしくは窒化により溶接性が悪くなる理由がわかりましたら教えてください｡
ちなみに窒化鋼板は0.4mm厚に対しステンレス板は0.2mmでプロジェクションを設けており、電極はクロム銅を使用しています｡

回答No.2

noname#230359

１．窒化処理を行うことで、接合面の抵抗が増えたのでは？
　　→十分な電流が供給できない→２次側の電圧を上げる

２．軟化により、電流通電前のプロジェクションの食い込みが多くなった？
　　→通電面積が増えた→加圧を下げるもしくは電流を増やす

どちらの推測も簡単に検証できると思いますので、調べてください。
なお、窒化により融点があがる、溶融合金の強度変化等については、
私はわかりません。

　ご報告ありがとうございます。安易な回答で申し訳なかったです。
　窒化鋼板の表面は窒化鉄層が形成されるため、基本的にはセラミックスですので、抵抗溶接の電流は流れません。融点も２０００度ぐらいとのこと（？）。
よって、この窒化鉄の層が厚い場合、安定した強度での抵抗溶接品質を得ることは困難です。おしゃられているように、窒化鋼板の溶接部表面を研磨するしかありません。
　一部可能性としては、溶接部へのチタンを含むニッケル鍍金を接合面に施す方法があるようです。セラミックスの接合方法のひとつとして、活性金属方というものがあるとのこと（？）。
　そちらでの状況を想像するに、加圧力による窒化鋼板溶接部での変形により、ある程度の電流経路が確保されます。ただし、非常に不安定な経路ですので、極力スパーク発生を抑えながらでのちり発生を許容した溶接でしょう。なお、電流量が少ないので窒化鉄がのぞききれない状態のため、強度低下があると考えます。
　こちらの対策案として、溶接電流の制御方式を変える方法があります。初期制御系を電圧でコントロールし、ある一定の電流が検出され始めた時点より電流制御での通電を行う方法です。窒化鋼板での経験はありませんが、アルミや酸化処理された鉄合金の抵抗溶接での経験があります。

参考URL：

http://www.seiwamfg.co.jp/hello.html

お礼

ごかいとうありがとうございます。
１、２共検証はしてみましたが､接触抵抗は増えている事はわかっているのですが､溶接状態の改善にまでは行き着いていません｡
溶接状態はスパークの発生が多くなり､剥離状態はSUSの溶けがひどく､窒化鋼板の方は表面がガサガサな状態でナゲットが形成されていない感じです｡
また､加圧を変動させたり､溶接条件を変えてみたりしましたが､今現在一番良い方法は窒化鋼板の溶接部の表面を研磨し､スパークしない程度にチリを発生させて溶接するようにしていますが､強度が安定しません｡

回答No.1

noname#230359

答えになっていないのでゴメンナサイ。
以前、ガス軟窒化とS45Cの抵抗溶接トライをしていたのですが、
やむを得ずタフトライドに切り替えました。
環境を考慮するとガス軟窒化の方が有利なのですが、どうしても
強度が得られませんでした。

お礼

ご回答ありがとうございます｡
タフトライドですか､溶接性や強度はガス軟窒化品と比較し､どれくらい改善されるのですか？
具体的な数値でも有りましたら教えていただけませんか？