[发明专利]钢制部件的化成处理方法、实施电泳涂装的钢制涂装部件的制造方法以及钢制涂装部件

说明书

技术领域

本发明涉及适用于汽车的悬架部件等的将钢板彼此焊接接合再实施化成处理、电泳涂装从而形成的钢制涂装部件，尤其涉及用于提高焊接部的耐腐蚀性的化成处理方法。

背景技术

在汽车、建筑、电气设备等领域中，为了将碳素钢接合，一般使用在Ar中混合有20％左右的CO₂的保护气体中进行焊接的消耗电极式电弧焊接。并且，为了确保耐腐蚀性，将上述碳素钢接合而获得的部件在焊接之后大多继续进行电泳涂装。然而，尽管实施了电泳涂装，在长期使用的情况下、暴露于严酷的腐蚀环境的情况下，仍存在以焊接部为起点发生腐蚀这一课题。

涂装后的腐蚀从焊接部即焊缝正上方以及焊缝趾部等的焊道部、焊接热影响部(包含焊缝部背侧)产生，并且伴随着时间流逝，存在一边在包括焊接部与其周边的较大范围产生涂膜膨胀一边深入地进行腐蚀的趋势。若这样进行腐蚀，则焊接部与焊接部附近的壁厚减少从而强度降低。因此，在使用中，尤其在焊接部承受负载的部件例如汽车的悬架部件中，也有可能因强度不足而导致部件破坏。

在汽车部件中，尤其是汽车的悬架部件(例如下臂等)，为了确保强度、耐腐蚀性而形成为比较厚的壁，因此汽车的悬架部件的高强度薄壁化随着汽车车体的大幅度轻型化而对提高汽车燃料利用率极其有效。因此，正在应用薄板的高强度钢板作为汽车的悬架部件的材料。在使用高强度钢板制造汽车的悬架部件等时，通常，在通过对高强度钢板进行加工、焊接而使之成形为所希望的形状之后，为了赋予耐腐蚀性而实施电泳涂装。

另外，作为电泳涂装的前处理，实施以磷酸锌处理为代表的化成处理。化成处理是为了提高成为基础材料的钢板和通过电泳涂装形成的涂膜的紧贴性而进行的处理。例如，在磷酸锌处理的情况下，通过使磷酸锌结晶在成为基础材料的钢板以及焊接部的表面生长，来提高基础材料与涂膜的紧贴性。然而，尽管采用了这种措置，随着时间的流逝，仍会在焊接部及其附近屡次观测到腐蚀。

如以上所述，提高焊接部及其附近的耐腐蚀性一直是重要的课题。这里，为了解决该课题，有时候使用镀锌系钢板作为形成汽车用部件等部件的基础材料。然而，在对镀锌系钢板进行加工、焊接而使之形成为所希望的形状时，因焊接时的加热，焊接部附近的镀锌局部蒸发。因此，与非镀敷材料比较，虽然能够确认耐腐蚀性提高的效果，但是镀锌系钢板的效果有限。

对于在焊接部及其附近所出现的腐蚀，至今仍在研究，腐蚀的主要因素例举有：(1)焊接部的主要附着于焊缝上的熔渣、(2)附着于焊接部的焊接烟尘、或者(3)焊接部的表面氧化。

如上述(1)～(3)所述，即便对附着有熔渣、焊接烟尘或者产生了表面氧化的部件实施化成处理，如图6(a)所示，在焊缝上、焊缝趾部附近(从焊缝趾部起算大致4mm以内)残留有未形成有化成处理层的区域。这样，由于在未形成有化成处理层的区域中，或者电泳涂装时涂膜的附着不充分，或者无法充分确保形成的涂膜的紧贴性，所以耐腐蚀性显著降低，并且伴随着腐蚀的产生、进行，部件的壁厚减少。

为了解决上述问题，例如在专利文献1中，关于改善在电弧焊接后经电泳涂装的构造体的电弧焊接部及其附近的涂装后耐腐蚀性，提出了如下技术：在电泳涂装前的电弧焊接部及其附近，实施使用了pH为2以下、液温为30℃以上90℃以下的非氧化性的酸的喷涂处理或浸渍处理。若采用该技术，能够通过利用上述特定的酸性溶液溶解形成构造物的母材、焊缝，从而除去母材表面、焊缝表面的熔渣。另外，能够利用上述特定的酸性溶液溶解除去由焊接烟尘、焊接热影响部等母材表面上的表面氧化引起从而产生的氧化物。

另外，在专利文献2中，关于以为了提高耐腐蚀性而在焊接后进行电泳涂装为前提的碳素钢的气体保护电弧焊，提出了减少保护气体中的氧化性气体(CO₂、O₂)的量的技术。根据该技术，则能够在抑制熔渣的产生并提高电泳涂装性的同时，抑制在热影响部的氧化，并且能够抑制焊接烟尘附着，从而改善焊接部及其附近的涂装后的耐腐蚀性。

并且，在专利文献3中，关于以为了提高耐腐蚀性而在焊接后进行电泳涂装为前提的碳素钢的保护气体电弧焊，提出了减少母材与焊丝所含有的合计Si量以及合计Mn量的技术。根据该技术，降低构成熔渣的Si以及Mn的含量的结果是，能够抑制熔渣的产生从而改善涂装后的耐腐蚀性。

专利文献1：日本特开平9-20994号公报

专利文献2：日本特开平8-33982号公报

专利文献3：日本特开平8-33997号公报

然而，在上述现有技术中存在以下问题点。