亜鉛メッキ鋼は、通常、低炭素鋼に厚さ 20 ミクロンの亜鉛層をコーティングします。亜鉛の融点はおよそ 419 度、沸点はおよそ 908 度です。溶接中、亜鉛は溶融して液体となり、溶接プールの表面または溶接継ぎ目の根元に浮かびます。亜鉛は鉄に対して高い固溶度を持ち、液体亜鉛は溶接金属に浸透して粒界に沿って侵食し、亜鉛の融点が低いために「液体金属脆化」を引き起こします。
さらに、亜鉛と鉄は脆い金属間化合物を形成し、溶接金属の可塑性を低下させ、引張応力下で亀裂を生じる可能性があります。
すみ肉溶接、特に T ジョイントの溶接では、貫通割れが発生する可能性が最も高くなります。亜鉛メッキ鋼の溶接中、アーク熱により、溝表面とエッジの亜鉛層が酸化、溶融、蒸発、さらには揮発し、白煙と蒸気を放出します。これにより、溶接継ぎ目に多孔性が生じやすくなります。
酸化により形成された ZnO は融点が高く、1800 度を超えます。溶接パラメータを低く設定しすぎると、ZnO 介在物が発生する可能性があります。また、Zn は脱酸剤として作用するため、FeO-MnO または FeO-MnO-SiO2 の低融点酸化物介在物が発生する可能性があります。さらに、亜鉛の蒸発により大量の白煙と粉塵が発生し、刺激性があり、人体に有害です。そのため、溶接エリアから亜鉛メッキ層を研磨して除去することが不可欠です。
