CN109483032B - 焊接部形成结构和金属部件的接合方法 - Google Patents

焊接部形成结构和金属部件的接合方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种焊接部形成结构和金属部件的接合方法。焊接部形成结构(10)形成将阀座(12)与气缸盖主体(16)接合的焊接部(20)。在开口周缘部(32)的内周面设置有从第二接合面(36)突出的凸部(58)、从第一起点部(64)延伸的第一锥形面(60)、和从第二起点部(66)延伸的第二锥形面(62)。当设凸部的第一表面和第二表面所形成的角部的顶点与第一起点部的径向上的距离为A，且设顶点与第二起点部的径向上的距离为B时，满足A>0、A≥B、B≥0全部的关系成立。另外，阀座的第一接合面和轴向所成的角度与第二接合面和轴向所成的角度相等。根据本发明，能够形成能够将第一金属部件和第二金属部件良好地接合的焊接部。

Description

焊接部形成结构和金属部件的接合方法
技术领域
本发明涉及一种焊接部形成结构和金属部件的接合方法。
背景技术
例如，在日本发明专利公开公报特开平09-79012号中公开有一种结构，即，不通过形状的设计自由度低的压入方法、能够使用的材料有限且制造效率低的激光熔覆等方法，而是通过电阻焊接来形成第一金属部件和第二金属部件的焊接部。具体而言，将圆环状的第一金属部件插入设置于第二金属部件的插入口中，压接第一金属部件的第一接合面和第二金属部件的第二接合面的同时进行通电。据此，形成将第一接合面与第二接合面接合的焊接部。
然而，第一金属部件和第二金属部件有时至少在加工公差的范围内形状上会产生偏差。由于该形状的偏差等的影响，对于每组第一金属部件和第二金属部件，如果使第一接合面与第二接合面抵接时的接触面积产生偏差的话，基于接触电阻的发热量也会产生偏差。其结果，存在第一金属部件与第二金属部件的接合强度产生偏差，从而难以良好地保持焊接部的接合质量的担忧。
因此，在日本发明专利公开公报特开平09-79012号中提出了一种结构，即，在第二接合面设置圆环状的凸部，使该凸部的顶点与第一接合面线接触。即使产生上述形状的偏差，只要是线接触的凸部的顶点与第一接合面的接触面积，就能够容易地保持恒定，因此，能够抑制基于接触电阻的发热量产生偏差。
发明内容
凸部和第一接合面在抵接初期进行线接触，但随着电阻焊接的进行，凸部熔融时，该凸部的熔融面与第一接合面面接触。进而，熔融的凸部一边从第一接合面与第二接合面之间排出一边进行电阻焊接，最终，第一接合面与第二接合面接触而形成焊接部。
这样，随着电阻焊接的进行，凸部与第一接合面的接触面积等发生变化。因此，仅在第二接合面上设置凸部，在从开始电阻焊接到结束为止的期间内，有时无法保持使第一金属部件与第二金属部件良好地接触的状态，或者无法对整个接触面均匀地加热。结果，无法消除第一金属部件与第二金属部件的接合强度产生偏差的担忧，依然难以良好地保持焊接部的接合质量。
本发明的主要目的在于，提供一种焊接部形成结构，能够形成能够将第一金属部件和第二金属部件良好地接合的焊接部。
本发明的另一目的在于，提供一种金属部件的接合方法，能够形成能够将第一金属部件和第二金属部件良好地接合的焊接部。
根据本发明的一技术方案，提供一种焊接部形成结构，该焊接部形成结构用于形成焊接部，所述焊接部将圆环状的第一金属部件和具有供该第一金属部件插入的插入口的第二金属部件进行接合，所述第一金属部件从所述插入口的轴向上的一端侧向另一端侧插入，在该第一金属部件的外周面设置有从向所述插入口插入的插入方向上的顶端侧向基端侧扩径的锥状的第一接合面，在所述插入口的内周面设置有：圆环状的凸部，其从能够和所述第一接合面形成焊接部的第二接合面突出；锥状的第一锥形面，其从所述第二接合面的所述凸部立起的位于所述一端侧的第一起点部向所述插入口的所述一端侧沿使所述插入口扩径的方向延伸；和锥状的第二锥形面，其从所述第二接合面的所述凸部立起的位于所述另一端侧的第二起点部向所述插入口的所述另一端侧沿使所述插入口缩径的方向延伸，所述凸部具有：第一表面，其从所述第一起点部向所述插入口的径向上的中心侧延伸；和第二表面，其从所述第二起点部向所述第一表面的延伸端部延伸，并与所述第一表面形成角部，设所述角部的顶点与所述第一起点部的所述径向上的距离为A，且设所述顶点与所述第二起点部的所述径向上的距离为B时，满足A>0、A≥B、B≥0的全部的关系成立，并且所述第一接合面和所述第一金属部件的轴向所成的角度与以最短距离连接所述第一起点部和所述第二起点部的所述第二接合面和所述插入口的轴向所成的角度相等。
在该焊接部形成结构中，由于在第二金属部件的第二接合面上设置有凸部，因此，能够在使该凸部的顶点与第一接合面线接触的状态下，对第一金属部件和第二金属部件施加压接载荷的同时进行通电，从而开始电阻焊接。因此，即使在第一金属部件和第二金属部件产生形状的偏差的情况下，也能够抑制抵接之初时的第一金属部件与第二金属部件的接触面积产生偏差。
另外，在该焊接部形成结构中，以满足上述关系的方式设定凸部的形状，并且以第一接合面和第一金属部件的轴向所成的角度与第二接合面和插入口的轴向所成的角度相等的方式进行设定。据此，即使一边使凸部熔融一边进行电阻焊接，也能够在所述第一接合面与第二接合面接触为止的期间，避免在插入口的径向上的第一金属部件与第二金属部件的接触面中心从凸部的顶点与第一接合面的最初接触位置向该径向上的中心侧移动。因此，能够抑制因电阻焊接时的压接载荷而使第一金属部件产生变形。
因此，根据该焊接部形成结构，无论第一金属部件和第二金属部件是否产生形状的偏差等，在从电阻焊接开始到结束为止的期间，都能够使第一金属部件与第二金属部件良好地接触。据此，能够抑制第一金属部件与第二金属部件的接合强度产生偏差，因此，能够良好地保持焊接部的接合质量。换言之，能够形成能够将第一金属部件和第二金属部件良好地接合的焊接部。
根据本发明的另一技术方案，提供一种焊接部形成结构，该焊接部形成结构用于形成焊接部，所述焊接部将圆环状的第一金属部件和具有供该第一金属部件插入的插入口的第二金属部件进行接合，所述第一金属部件从所述插入口的轴向上的一端侧向另一端侧插入，在该第一金属部件的外周面设置有从朝向所述插入口的插入方向上的顶端侧向基端侧扩径的锥状的第一接合面，在所述插入口的内周面设置有：圆环状的凸部，其从能够和所述第一接合面和形成焊接部的第二接合面突出；锥状的第一锥形面，其从所述第二接合面的所述凸部立起的所述一端侧的第一起点部向所述插入口插入的所述一端侧沿使所述插入口扩径的方向延伸；和锥状的第二锥形面，其从所述第二接合面的所述凸部立起的位于所述另一端侧的第二起点部向所述插入口的位于所述另一端侧沿使所述插入口缩径的方向延伸，所述凸部具有：第一表面，其从所述第一起点部向所述插入口的径向上的中心侧延伸；和第二表面，其从所述第二起点部向所述第一表面的延伸端部延伸，并与所述第一表面形成角部，假设，在所述角部的内角侧，通过所述角部的顶点并沿着所述插入口的轴向的基准线与所述第一表面所成的角度为α，且所述基准线与所述第二表面所成的角度为β时，满足α>0、α≥β、β≥0全部的关系成立，并且所述第一接合面和所述第一金属部件的轴向所成的角度与以最短距离连接所述第一起点部和所述第二起点部的所述第二接合面和所述插入口的轴向所成的角度相等。
在该焊接部形成结构中，无论第一金属部件和第二金属部件是否产生形状的偏差等，在从开始电阻焊接到结束为止的期间，都能够使第一金属部件与第二金属部件良好地接触。其结果，能够形成能够将第一金属部件和第二金属部件良好地接合的焊接部。
根据本发明的另一技术方案，提供一种焊接部形成结构，该焊接部形成结构用于形成焊接部，所述焊接部将圆环状的第一金属部件和具有供该第一金属部件插入的插入口的第二金属部件进行接合，所述第一金属部件从所述插入口的轴向上的一端侧向另一端侧插入，在该第一金属部件的外周面设置有从朝向所述插入口插入的插入方向上的顶端侧向基端侧扩径的具有锥状部分的第一接合面，在所述插入口的内周面设置有圆环状的凸部，所述圆环状的凸部从能够和所述第一接合面形成焊接部的第二接合面突出，所述凸部具有：第一表面，其从所述第二接合面的所述凸部立起的位于所述一端侧的第一起点部向所述插入口的径向上的中心侧延伸；和第二表面，其从所述第二接合面的所述凸部立起的所述另一端侧的第二起点部向所述第一表面的延伸端部延伸，并与所述第一表面形成角部，设在沿着所述插入口的轴向的截面中，从所述第一表面的所述第一起点部到所述角部的顶点的长度为L1，且设从所述第二表面的所述第二起点部到所述顶点的长度为L2时，0.7×L2≤L1≤1.3×L2的关系成立。
在该焊接部形成结构中，通过在第二金属部件的第二接合面设置凸部，即使在第一金属部件和第二金属部件产生形状的偏差的情况下，也能够抑制抵接之初时的第一金属部件与第二金属部件的接触面积产生偏差。
另外，在该焊接部形成结构中，通过如上所述那样设定凸部的形状，即使一边使凸部熔融一边进行电阻焊接，也能够抑制电流的路径的长度(通电距离)在凸部的各部分上产生偏差。因此，能够抑制电阻焊接时在第一金属部件与第二金属部件的接触面内产生温度差。
因此，根据该焊接部形成结构，无论第一金属部件和第二金属部件是否产生形状的偏差等，在从电阻焊接开始到结束为止的期间，都能够大致均匀地加热第一金属部件与第二金属部件的接触面。其结果，能够抑制第一金属部件与第二金属部件的接合强度产生偏差，而能够良好地保持焊接部的接合质量。换言之，能够形成能够将第一金属部件和第二金属部件良好地接合的焊接部。
在上述焊接部形成结构中，优选所述L1与所述L2大致相等。在这种情况下，能够以简单的结构形成能够将第一金属部件和第二金属部件良好地接合的焊接部。
在上述焊接部形成结构中，优选设所述插入口的径向与所述第一表面的面方向所成的角度为γ，且设所述插入口的轴向与所述第二表面的面方向所成的角度为δ时，0°<γ＝δ<45°的关系成立。在这种情况下，在电阻焊接时，能够减少从第一接合面与第二接合面之间排出的熔融的凸部的量。据此，能够减少为了形成焊接部而所需要的能量。
在上述焊接部形成结构中，优选所述第一金属部件的内周面沿着该第一金属部件的轴向延伸的方向与所述第一金属部件的所述基端侧的端面、即基端面沿该第一金属部件的径向延伸的方向在交叉部交叉，所述第一金属部件的内周面的所述基端侧的端部与所述交叉部一致，或者从所述交叉部向所述第一金属部件的所述顶端侧离开，所述基端面的、所述第一金属部件的径向上的中心侧的端部与所述交叉部一致，或者从所述交叉部向所述第一金属部件的径向上的外侧离开，设所述第一金属部件的内周面的所述顶端侧的端部与所述交叉部的距离为a，且设所述基端面的、所述第一金属部件的径向上的外侧的端部与所述交叉部的距离为b，且设所述基端面的、所述第一金属部件的径向上的中心侧的端部与所述交叉部的距离为c时，满足b/a≥1、b/3≥c≥0全部的关系成立。
在这种情况下，能够良好地提高第一金属部件相对于压接载荷的刚性，因此，能够更有效地抑制电阻焊接时第一金属部件产生变形。其结果，能够使第一金属部件与第二金属部件良好地接触的同时，进行电阻焊接，因此，能够进一步提高焊接部的接合质量。
在上述焊接部形成结构中，优选所述第一金属部件由铁系材料构成，所述第二金属部件由铝系材料构成。例如，在通过激光熔覆法将第一金属部件堆焊于第二接合面而形成焊接部的结构中，作为第一金属部件和第二金属部件能够适用的材料的限制较大。但是，在本发明所涉及的焊接部形成结构中，作为第一金属部件和第二金属部件，可以使用能够进行电阻焊接的各种材料，因此，即使在第一金属部件由铁系材料构成，且第二金属部件由铝系材料构成的情况下，也能够良好地形成焊接部。通过使用铁系材料，能够提高第一金属部件的耐磨性等，通过使用铝系材料，能够实现第二金属部件的轻量化等。
在上述焊接部形成结构中，优选所述第一金属部件为阀座，所述第二金属部件为气缸盖主体，所述插入口为设置于所述气缸盖主体的端口的开口周缘部。在该焊接部形成结构中，能够形成基于电阻焊接的焊接部，而能够将阀座的第一接合面与气缸盖主体的第二接合面接合。因此，与通过压入、热压配合等将阀座和气缸盖主体接合的情况不同，能够以较小的固定空间获得足够的接合强度。即，能够使阀座的厚度变小，相应地提高端口的形状的自由度，或者能够缩短阀座的阀抵接面与冷却套管的距离，提高阀等的冷却效率。
根据本发明的另一技术方案，提供一种金属部件的接合方法，该金属部件的接合方法由上述焊接部形成结构形成所述焊接部，来将所述第一金属部件与所述第二金属部件进行接合，所述方法包括：使所述角部的所述顶点抵接于所述第一接合面的步骤；通过对所述第一金属部件和所述第二金属部件施加压接载荷的同时进行通电，而从所述第一接合面与所述第二接合面之间排出熔融的所述凸部，同时使所述第一金属部件与所述第二金属部件接近，从而使所述第一接合面与所述第二接合面接触的步骤。
根据该金属部件的接合方法，无论第一金属部件和第二金属部件是否产生形状的偏差等，都能够使第一金属部件与第二金属部件一边良好地接触一边进行加热，从而形成接合质量优异的焊接部。其结果，能够良好地接合第一金属部件和第二金属部件而得到接合体。
根据参照附图所要说明的以下的实施方式的说明，可以容易地理解上述的目的、特征和优点。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的焊接部形成结构的阀座(第一金属部件)和气缸盖主体(第二金属部件)的剖视图。
图2是图1的阀座的主要部分放大图。
图3是图1的气缸盖主体的主要部分放大图。
图4是适用图1的焊接部形成结构而得到的气缸盖的主要部分概略剖视图。
图5是说明图2的阀座的第一接合面与图3的设置于气缸盖主体的第二接合面的凸部抵接的情况的说明图。
图6是说明使图5的凸部熔融，而使阀座与气缸盖主体接近的情况的说明图。
图7是说明使图6的阀座和气缸盖主体进一步接近而形成将第一接合面和第二接合面接合的焊接部的情况的说明图。
图8是通过与形成焊接部之前的阀座的关系，来说明图5的接触位置P1、图6的接触面中心P2、图7的接触面中心P3的位置的说明图。
图9是表示接触面中心P2的从接触位置P1起的沿径向的位移量与由压接载荷引起的第一接合面的变形量的关系的图表。
图10是第一实施方式的变形例所涉及的阀座的主要部分放大图。
图11A是第一实施方式的变形例所涉及的气缸盖主体的主要部分放大图，图11B是其他变形例所涉及的气缸盖主体的主要部分放大图。
图12是本发明的第二实施方式所涉及的焊接部形成结构的阀座和气缸盖主体的剖视图。
图13是图12的气缸盖主体的主要部分放大图。
图14是说明使设置于气缸盖主体的第二接合面的凸部抵接于图12的阀座的第一接合面的情况的说明图。
图15是说明使图14的凸部熔融，而使阀座与气缸盖主体接近的情况的说明图。
图16是说明使图15的阀座和气缸盖主体进一步接近而形成将第一接合面和第二接合面接合的焊接部的情况的说明图。
图17A是表示实施例1、2的位移量测定试验的结果的图表，图17B是表示实施例1、2的接合强度测定试验的结果的图表。
图18A是表示实施例3、4的位移量测定试验的结果的图表，图18B是表示实施例3、4的接合强度测定试验的结果的图表。
图19是表示实施例5、6的接合强度测定试验的结果的图表。
具体实施方式
例举优选的实施方式，边参照附图，边对本发明所涉及的焊接部形成结构和金属部件的接合方法进行详细说明。另外，在以下的图中，对于发挥相同或同样的功能和效果的结构要素标注相同的参照标记，有时省略重复的说明。
下面，如图1～图4所示，对第一实施方式所涉及的焊接部形成结构10是用于形成焊接部20(参照图4)的结构的例子进行说明，其中，焊接部20将阀座12、即第一金属部件14与气缸盖主体16、即第二金属部件18进行接合。即，通过第一实施方式所涉及的金属部件的接合方法(以下，也简称为“接合方法”)，由焊接部形成结构10形成焊接部20，通过将阀座12与气缸盖主体16接合，来得到图4所示的气缸盖22。
但是，能够适用本发明所涉及的焊接部形成结构10的第一金属部件14和第二金属部件18并不限定于阀座12和气缸盖主体16。圆环状的第一金属部件14和具有供该第一金属部件14插入的插入口24的第二金属部件18只要是由能够电阻焊接的材料构成的部件，就能够与阀座12和气缸盖主体16同样地适用焊接部形成结构10。
首先，边参照图4，边对形成焊接部20之后的阀座12和具有气缸盖主体16的气缸盖22进行说明。阀座12例如是由钢材等铁系材料的烧结体构成的环状体。另外，阀座12还可以包含铜系材料等高导电率材料。
气缸盖主体16例如由纯铝、铝合金等铝系材料构成。在气缸盖主体16上形成有一端侧向燃烧室26分别开口的进气口28和排气口30(以下，也将它们统称为“端口”)。这些端口的开口周缘部32成为插入口24，阀座12以分别插入到开口周缘部32的状态经由焊接部20与气缸盖主体16接合。具体而言，设置于阀座12的外周面33的第一接合面34和设置于开口周缘部32的内周面的第二接合面36形成焊接部20。
阀40落座或离开接合于气缸盖主体16的开口周缘部32的阀座12的阀抵接面38，由此使各端口能够开闭。另外，在气缸盖主体16的进气口28与排气口30之间设置有使冷却水流通的冷却套管42，通过将阀40的热量经由阀座12和气缸盖主体16传递至冷却套管42，能够良好地冷却阀40等。
接着，边参照图1～图3，边对用于形成上述焊接部20的焊接部形成结构10进行说明。即，对形成焊接部20之前的阀座12和气缸盖主体16进行说明。另外，图1所示的开口周缘部32和阀座12以彼此的轴向(箭头X1、X2方向)一致且彼此的径向(箭头Y方向)平行的方式配置。另外，阀座12从开口周缘部32的轴向的一端侧(箭头X1侧，以下也简称为“一端侧”)向另一端侧(箭头X2侧，以下也简称为“另一端侧”)插入。
以下，对于阀座12，将该阀座12插入开口周缘部32时的插入方向(箭头X2方向)上的顶端侧(箭头X2侧)也简称为顶端侧，将该阀座12插入开口周缘部32时的插入方向(箭头X2方向)上的基端侧(箭头X1侧)也简称为基端侧。另外，将阀座12和开口周缘部32的径向(箭头Y方向)上的外侧也简称为外侧，将阀座12和开口周缘部32的径向(箭头Y方向)上的中心侧也简称为中心侧。
如图1和图2所示，阀座12的顶端面44成为从顶端侧向基端侧扩径的锥状。在阀座12的外周面33设置有从顶端侧向基端侧扩径的锥状的第一接合面34。阀座12的内周面48沿轴向延伸，阀座12的基端面50沿着该阀座12的径向延伸。
如图2所示，阀座12的内周面48的延伸方向与阀座12的基端面50的延伸方向在交叉部Z交叉。在本实施方式中，交叉部Z与阀座12的内周面48的基端侧的端部52和基端面50的中心侧的端部54这两者(位置)一致。
在阀座12中，设内周面48的顶端侧的端部56与交叉部Z的距离为a，设基端面50的外侧的端部56与交叉部Z的距离为b，设基端面50的中心侧的端部54与交叉部Z的距离为c(参照图10)时，满足b/a≥1、b/3≥c≥0全部的关系成立。在本实施方式中，如上所述，由于基端面50的中心侧的端部54与交叉部Z一致，因此为c＝0。
如图1和图3所示，在开口周缘部32的内周面设置有凸部58、第一锥形面60和第二锥形面62。如上所述，凸部58从能够和阀座12的第一接合面34形成焊接部20(参照图4)的第二接合面36突出为圆环状。第一锥形面60是从第一起点部64向轴向的一端侧沿使开口周缘部32扩径的方向延伸的锥状，其中，第一起点部64是第二接合面36的凸部58立起的起点部中位于一端侧的起点部。第二锥形面62是从第二起点部66向轴向上的另一端侧沿使开口周缘部32缩径的方向延伸的锥状，其中，第二起点部66是第二接合面36的凸部58立起的起点部中位于另一端侧的起点部。
如图3所示，凸部58具有：第一表面68，其从第一起点部64向开口周缘部32的径向上的中心侧延伸；和第二表面70，其从第二起点部66向第一表面68的延伸端部延伸，与第一表面68形成角部。在设角部的顶点72与第一起点部64的径向上的距离为A，且设顶点72与第二起点部66的径向上的距离为B时，满足A＞0、A≥B、B≥0全部的关系成立。另外，在角部的内角侧，设通过顶点72且沿着开口周缘部32的轴向的基准线L与第一表面68所成的角度为α，设基准线L与第二表面70所成的角度为β时，满足α>0、α≥β、β≥0全部的关系成立。
如图1所示，对于阀座12和开口周缘部32，在设第一接合面34与阀座12的轴向所成的角度为θ1，且设将第一起点部64和第二起点部66以最短距离连接的第二接合面36与开口周缘部32的轴向所成的角度为θ2时，设定为θ1和θ2相等。另外，此处的使θ1和θ2相等的设定中也包含使θ1和θ2大致相等的情况。
阀座12的顶端面44以及开口周缘部32的第二锥形面62，通过使彼此的锥角大致相等等，以当顶端面44与第二锥形面62抵接时，使阀座12与气缸盖主体16成为所期望的接合位置关系的方式设定各自的形状。
接着，边同时参照图5～图8，边对由上述的焊接部形成结构10形成焊接部20并将阀座12与气缸盖主体16接合的接合方法进行说明。
在该接合方法中，首先，如图5所示，将阀座12和气缸盖主体16设置在由电极74和未图示的电极构成的一组电极之间。此时，使阀座12的顶端面44与开口周缘部32的第二锥形面62隔着间隔面对，并且使凸部58的顶点72抵接于第一接合面34。由此，设第一接合面34与顶点72线接触时的、开口周缘部32的径向上的接触位置为P1。
一组电极例如经由电容器与电源连接，并且，通过增压缸等驱动机构(均未图示)能够向彼此接近或离开的方向驱动。因此，通过将该一组电极向彼此接近的方向驱动，能够对阀座12和气缸盖主体16在彼此接近的方向上施加加压力(压接载荷)。这样一来，通过施加压接载荷，并且对阀座12和气缸盖主体16进行通电，而能够开始进行电阻焊接。
即，阀座12与气缸盖主体16的接触部基于接触电阻而发热。据此，当达到气缸盖主体16(凸部58)的熔点时，凸部58开始熔融。其结果，如图6所示，能够一边从第一接合面34与第二接合面36之间排出熔融的凸部58，一边使阀座12与气缸盖主体16接近。此时，熔融的凸部58与第一接合面34面接触。阀座12与气缸盖主体16的接触面的径向上的中心(以下，也简称为“接触面中心”)P2配置在比抵接之初时的接触位置P1靠径向上的外侧的位置。
如图7所示，当凸部58的大致整体熔融时，第一接合面34与第二接合面36接触而形成焊接部20，并且顶端面44与第二锥形面62抵接。此时的阀座12与气缸盖主体16的接触面中心P3配置在比接触面中心P2靠径向上的中心侧的位置。
即，即使边使凸部58熔融边进行电阻焊接，如图8的说明图所示，在第一接合面34与第二接合面36接触为止的期间，也能够避免接触面中心P2比接触位置P1向径向上的中心侧移动。
另外，当顶端面44与第二锥形面62抵接时，与到此为止的仅第一接合面34与凸部58接触的情况相比，阀座12与气缸盖主体16的接触面积急剧增大。因此，在阀座12与气缸盖主体16之间流动的每单位面积的电流值减小(接触电阻减小)。据此，阀座12与气缸盖主体16的接触面的发热量减少。其结果，无法得到为了使气缸盖主体16熔融而所需的热量，暂时停止气缸盖主体16的熔融。
因此，在顶端面44与第二锥形面62即将接触之前，或者在与接触同时的时刻停止通电，据此，能够避免气缸盖主体16继续熔融，换言之，能够避免第二锥形面62熔融。据此，能够在使顶端面44与第二锥形面62抵接的状态下结束电阻焊接。
如上所述，顶端面44和第二锥形面62以在彼此抵接时，使阀座12与气缸盖主体16成为所期望的位置关系的方式设定各自的形状。因此，通过如上所述那样形成焊接部20，能够将阀座12与气缸盖主体16以所期望的位置关系接合。之后，对阀座12实施机械加工，形成阀抵接面38，由此得到气缸盖22(参照图4)。即，在该气缸盖22中，通过第一接合面34和第二接合面36形成焊接部20，并且在顶端面44与第二锥形面62之间的部位成为彼此仅抵接的非熔融部位。
接着，说明第一实施方式所涉及的焊接部形成结构10和接合方法的作用效果。在焊接部形成结构10中，如上所述，由于在开口周缘部32的第二接合面36设置有凸部58，因此，能够在使凸部58的顶点72与第一接合面34线接触的状态下开始电阻焊接。据此，即使在阀座12和气缸盖主体16产生形状的偏差的情况下，也能够抑制抵接之初时的阀座12与气缸盖主体16的接触面积产生偏差。
另外，在焊接部形成结构10中，以满足A>0、A≥B、B≥0全部的关系，或者满足α>0、α≥β、β≥0全部的关系成立的方式设定凸部58的形状，并且，以使θ1与θ2相等的方式设定阀座12和气缸盖主体16的形状。据此，如上所述，即使边使凸部58熔融边进行电阻焊接，在第一接合面34与第二接合面36接触为止的期间，也能够避免接触面中心P2比接触位置P1向径向上的中心侧移动。其结果，能够有效地抑制因电阻焊接时的压接载荷而导致阀座12变形。
这从图9所示的图表中也很明确。该图表的横轴表示接触面中心P2相对于接触位置P1在径向上的位移量。另外，该图表的纵轴表示第一接合面34的基端侧的端部76(参照图2、5等)相对于基准位置在径向上的位移量。基准位置是指使第一接合面34与顶点72抵接之初的端部76的径向上的位置(参照图5)。即，根据纵轴所示的值可知由压接载荷所得的阀座12的第一接合面34的变形量。
从图9中可知，接触面中心P2越向径向上的中心侧移动第一接合面34的端部76越向径向上的外侧大幅位移，即，阀座12的基端侧向径向上的外侧大幅挠曲。另一方面，在接触面中心P2向径向外侧移动的情况下，第一接合面34的端部76向径向上的中心侧位移的量比接触面中心P2向径向上的中心侧移动时的端部76的位移量大幅减小。即，可知通过避免接触面中心P2向径向上的中心侧移动，能够抑制阀座12的变形。
另外，在焊接部形成结构10中，以满足b/a≥1、b/3≥c≥0全部的关系成立的方式设定阀座12的形状。据此，能够良好地提高阀座12对压接载荷的刚性，因此，能够更有效地抑制在电阻焊接时阀座12变形。
综上，无论阀座12和气缸盖主体16的形状是否产生了偏差，在从开始电阻焊接到结束为止的期间，都能够使阀座12与气缸盖主体16良好地接触。据此，能够抑制阀座12与气缸盖主体16的接合强度产生偏差，因此，能够良好地保持焊接部20的接合质量。其结果，能够形成接合强度优异的焊接部20。
但是，例如，在通过激光熔覆法(Laser Cladding)将阀座12堆焊于第二接合面36而形成焊接部20的结构中，作为阀座12和气缸盖主体16，能够适用的材料的限制较大。但是，在焊接部形成结构10中，作为阀座12和气缸盖主体16，可以使用能够进行电阻焊接的各种材料。因此，如上所述，即使在阀座12由铁系材料构成，气缸盖主体16由铝系材料构成的情况下，也能够良好地形成焊接部20。通过使用铁系材料，能够提高阀座12的耐磨性等，通过使用铝系材料，能够实现气缸盖主体16的轻量化等。
在焊接部形成结构10中，通过电阻焊接形成焊接部20，而能够将阀座12的第一接合面34与气缸盖主体16的第二接合面36接合。因此，与通过压入、或通过热压配合等将阀座12和气缸盖主体16接合的情况不同，能够以较小的固定空间获得足够的接合强度。即，能够使阀座12的厚度变小，相应地提高端口的形状的自由度，或者能够缩短阀座12的阀抵接面38与冷却套管42的距离，提高阀40等的冷却效率(参照图4)。
另外，在第一实施方式所涉及的焊接部形成结构10中，阀座12并不限定于图2所示的形状，在使θ1与θ2(参照图1)相等的范围内，能够进行各种变形。例如，也可以如图10所示的阀座78那样，在内周面48的基端侧和基端面50的中心侧设置缺口80。在该阀座78中，与上述的阀座12不同，内周面48的基端侧的端部52从交叉部Z向顶端侧离开，基端面50的中心侧的端部54从交叉部Z向外侧离开，因此，成为c＞0。在这种情况下，也优选满足b/a≥1、b/3≥c>0全部的关系成立。据此，与上述的阀座12同样，能够良好地提高阀座78对压接载荷的刚性，因此，能够更有效地抑制在电阻焊接时阀座78变形。
另外，设置于气缸盖主体16的开口周缘部32的凸部58不限定于图3所示的形状，在满足A＞0、A≥B、B≥0全部的关系或满足α>0、α≥β、β≥0全部的关系成立的范围内，能够进行各种变形。例如，如图11A所示的凸部82那样，也可以设为B＝0。在这种情况下，成为β＝0°，α＝90°。另外，如图11B所示的凸部84那样，也可以将第一表面68设为从顶点72向第一起点部64沿使开口周缘部32扩径的方向延伸的锥状。
即使在气缸盖主体16设置有图11A和图11B所示的形状的凸部82、84的情况下，也能够得到与设置有上述凸部58的情况相同的作用效果。即，即使阀座12和气缸盖主体16的形状产生偏差，也能够形成接合强度优异的焊接部20。
接着，边参照图12～图16，边对第二实施方式所涉及的焊接部形成结构100进行说明。与第一实施方式同样，在第二实施方式中，也是对焊接部形成结构100为用于形成焊接部110(参照图16)的结构的例子进行说明，其中，焊接部110将阀座102、即第一金属部件104与气缸盖主体106、即第二金属部件108进行接合，但不特别地局限于此。
即，通过第二实施方式所涉及的接合方法，也能够由焊接部形成结构100形成焊接部110，并将阀座102与气缸盖主体106进行接合，据此来获得气缸盖(未示出)。该气缸盖具有图12、图16等所示的阀座102、气缸盖主体106、焊接部110来分别代替图1、图7等所示的阀座12、气缸盖主体16、焊接部20，除此之外，该汽缸盖与上述气缸盖22为同样的结构，因此，省略其详细的说明。
阀座102除了顶端面112和外周面114的形状以外，与阀座12(参照图1)为同样的结构。另外，阀座102除了顶端面112和外周面114的形状以外，也可以与阀座78(参照图10)为同样的结构。
顶端面112的面方向沿着阀座102的径向。在阀座102的外周面114上，设置有面方向彼此不同的第一锥状部116和第二锥状部118。第一锥状部116和第二锥状部118分别为从顶端侧向基端侧扩径的锥状。第一锥状部116配置于比第二锥状部118靠顶端侧的位置，第一锥状部116的基端与第二锥状部118的顶端一致。第一锥状部116的顶端与顶端面112的外侧的端部一致。如图16所示，在阀座102中，顶端面112的外侧的一部分、整个第一锥状部116、和第二锥状部118的另一端侧(箭头X2侧)的一部分成为第一接合面120。
另外，阀座102的外周面114的形状并不限定于上述形状。也可以代替面方向彼此不同的两个第一锥状部116和第二锥状部118而设置一个锥状部，还可以设置三个以上的锥状部。另外，第一接合面120的形状也不限定于上述形状。第一接合面120只要设置于阀座102的外周面114的至少一部分即可。
气缸盖主体106除了开口周缘部32的内周面的形状以外，与气缸盖主体16为同样的结构。如图12和图13所示，在与阀座102接合之前的气缸盖主体106中，在开口周缘部32的内周面设置有凸部124和锥形面126，其中，凸部124从阀座102的第一接合面120和能够形成焊接部110(参照图16)的第二接合面122突出为圆环状。
如图16所示，第二接合面122是在形成焊接部110时能够沿着阀座102的第一接合面120的形状。另外，在第二实施方式所涉及的气缸盖主体106中，从第二接合面122的径向上的中心侧的端部至另一端侧的部分成为端口的内周面。
如图13所示，锥形面126是从第二接合面122的凸部124立起的位于一端侧(箭头X1侧)的第一起点部128进一步向一端侧沿使开口周缘部32扩径的方向延伸的锥状。另外，如图16所示，锥形面126和阀座102的第二锥状部118例如通过使彼此的锥角大致相等等，以在锥形面126与第二锥状部118抵接时，使阀座102与气缸盖主体106成为所期望的接合位置关系的方式设定各自的形状。如图13所示，第二接合面122的凸部124立起的位于另一端侧的第二起点部130与第二接合面122的中心侧的端部一致。
凸部124具有：第一表面132，其从第一起点部128向中心侧延伸；和第二表面134，其从第二起点部130向第一表面132的延伸端部延伸，并与第一表面132形成角部。在沿着开口周缘部32(插入口24)的轴向的截面中，设从第一表面132的第一起点部128到角部的顶点136的长度为L1，且设从第二表面134的第二起点部130到顶点136的长度为L2时，0.7×L2≤L1≤1.3×L2的关系成立。L1和L2也可以大致相等。
另外，如后述那样，在通过电阻焊接形成焊接部110时，气缸盖主体106的外侧与中心侧相比，焊接部110与电极74的距离接近，因此，电流容易集中，而容易发热。所以，为了在电阻焊接时使整个气缸盖主体106更均匀地发热，优选L2稍小于L1。
另外，在凸部124中，设开口周缘部32的径向与第一表面132的面方向所成的角度为γ，且设开口周缘部32的轴向与第二表面134的面方向所成的角度为δ时，优选以0°<γ＝δ<45°的关系成立的方式设定。
接着，对由上述的焊接部形成结构100形成焊接部110并将阀座102与气缸盖主体106接合的接合方法进行说明。在该接合方法中，首先，如图14所示，将阀座102和气缸盖主体106设置在由电极74和未图示的电极构成的一组电极之间。此时，使阀座102的第二锥状部118与开口周缘部32的锥形面126隔着间隔面对，并且使凸部124的顶点136抵接于第一锥状部116。
接着，将一组电极向彼此接近的方向驱动，一边对阀座102和汽缸盖主体106施加压接载荷一边进行通电，由此开始进行电阻焊接。据此，阀座102与气缸盖主体106的接触部基于接触电阻而发热，凸部124开始熔融。一边从第一接合面120与第二接合面122之间排出熔融的凸部124，一边使阀座102与气缸盖主体106接近，此时，如图15所示，熔融的凸部124与第一接合面120的第一锥状部116面接触。
此时，通过如上所述那样地设定L1与L2的关系，能够在保持长度L1a和长度L2a大致相等的关系下进行电阻焊接，其中，长度L1a为第一表面132未熔融而残留的部分的长度，长度L2a为第二表面134未熔融而残留的部分的长度。另外，长度L1a是在沿着开口周缘部32的轴向的截面中从残留的第一表面132的第一起点部128到中心侧的端部的长度。长度L2a是在沿着开口周缘部32的轴向的截面中从残留的第二表面134的第二起点部130到一端侧的端部的长度。
特别是，在沿着开口周缘部32的轴向的截面中，优选连接第一表面132的第一起点部128和第二表面134的第二起点部130的面和开口周缘部32的轴向所成的角度与阀座102的第一锥状部116和开口周缘部32的轴向所成的角度大致相等。
当凸部124的大致整体熔融时，如图16所示，第一接合面120与第二接合面122接触而形成焊接部110，并且第二锥状部118的比第一接合面120靠一端侧的位置，与锥形面126的比第二接合面122靠一端侧的位置抵接。此时，在第二锥状部118的比第一接合面120靠一端侧的位置与锥形面126的比第二接合面122靠一端侧的位置即将接触之前，或者在与接触时刻同时的时刻停止通电，结束电阻焊接。
据此，能够将阀座102和气缸盖主体106以所期望的位置关系接合。之后，对阀座102实施机械加工，形成阀抵接面38(参照图4)，由此得到气缸盖。即，在该气缸盖中，通过第一接合面120和第二接合面122形成焊接部110。另外，在第二锥状部118的比第一接合面120靠一端侧的位置与锥形面126的比第二接合面122靠一端侧的位置之间，成为彼此仅抵接的非熔融部位。
接着，说明第二实施方式所涉及的焊接部形成结构100和接合方法的作用效果。在焊接部形成结构100中，与第一实施方式所涉及的焊接部形成结构10相同，由于在开口周缘部32的第二接合面122设置有凸部124，因此，能够在使凸部124的顶点136与第一接合面120线接触的状态下，开始电阻焊接。据此，即使在阀座102和气缸盖主体106产生形状的偏差的情况下，也能够抑制抵接之初时的阀座102与气缸盖主体106的接触面积产生偏差。
另外，在焊接部形成结构100中，以L1与L2大致相等的方式设定凸部124的形状，能够在保持L1a与L2a大致相等的关系下进行电阻焊接。据此，能够抑制在电阻焊接时流过凸部124的电流的路径的长度(通电距离)，在凸部124的各部分上产生偏差，因此，能够抑制阀座102与气缸盖主体106(熔融的凸部124)的接触面内产生温度差。
特别是，优选在电极74上围绕面向阀座102的基端面50的面的外缘设置绝缘部138。绝缘部138由设置于电极74的空隙或绝缘部件构成，来将电极74和阀座102局部地绝缘。这样，通过在电极74上设置绝缘部138，能够持续保持电流的路径的长度在电阻焊接的通电时间的整个时间范围内相等的关系。
因此，根据该焊接部形成结构100，无论阀座102和气缸盖主体106是否产生了形状的偏差等，在从开始电阻焊接到结束为止的期间，都能够大致均匀地对阀座102与气缸盖主体106的接触面进行加热。据此，能够抑制阀座102与气缸盖主体106的接合强度产生偏差，从而良好地保持焊接部110的接合质量。换言之，能够形成能够将阀座102和气缸盖主体106良好地接合的焊接部110。
另外，在第二实施方式所涉及的焊接部形成结构100中，以0°<γ＝δ<45°的关系成立的方式设定凸部124的形状。在这种情况下，在电阻焊接时，能够减少从第一接合面120与第二接合面122之间排出的熔融的凸部124的量。据此，能够减少为了形成焊接部110而所需要的能量。另外，凸部124的形状不限定于设定为0°<γ＝δ<45°的关系成立的形状，例如，γ与δ的大小也可以彼此不同。另外，γ和δ可以分别是0°，也可以分别是45°以上。
本发明并不特别地限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。
例如，关于上述第一实施方式所涉及的焊接部形成结构10的凸部58、82、84，也可以与上述第二实施方式所涉及的焊接部形成结构100的凸部124同样地，形成为与0°<γ＝δ<45°相当的关系成立的形状。
【实施例】
[实施例1]
如图11A所示，以成为α>β、β＝0的方式设定凸部82的形状。即，在该凸部82中，满足α>0、α≥β、β≥0全部的关系成立。
另外，以成为a＝5.00、b＝5.35、c＝0.20的关系的方式设定阀座78的形状。即，在该阀座78中，成为b/a＝1.07、c＝b/26.75，而满足b/a≥1、b/3≥c≥0全部的关系成立。
对于这些凸部82和阀座78，适用上述的接合方法，在第一接合面34与第二接合面36之间形成焊接部20。此时，进行位移量测定试验，求出基于压接载荷的阀座78的位移量。另外，进行接合强度测定试验，求出焊接部20的接合强度。
具体而言，对在如下三个部位产生载荷中心点时的第一接合面34进行了位移量测定试验，该三个部位是指，阀座78的由电极74施加了压接载荷的面的径向上的外侧、中心侧以及外侧和中心侧的中间部分。在这些载荷中心点的每一个中心点，使从凸部82的顶点72与第一接合面34抵接之初起第一接合面34位移的量作为阀座78的位移量。将这些各部位的位移量测定试验的结果作为实施例1表示于图17A。
另外，在接合强度测定试验中，在将气缸盖主体16固定的状态下，逐渐增加施加于阀座78的扭矩，求出第二接合面36与第一接合面34剥离时的扭矩的大小作为接合强度。将进行了三次该接合强度测定试验的结果作为实施例1表示于图17B。
[实施例2]
除了以成为a＝5.00、b＝5.35、c＝2.00的关系的方式设定阀座78的形状外，与实施例1同样地，将进行了位移量测定试验的结果作为实施例2表示于图17A，并将进行了接合强度测定试验的结果作为实施例2表示于图17B。由于该阀座78成为b/a＝1.07、c＝b/2.67，因此，满足b/a≥1，但不满足b/3≥c≥0。
从图17A可知，在实施例1中，与实施例2相比，能够在阀座78的整个径向上稳定地减小通过位移量测定试验而求出的位移量。另外，从图17B可知，在实施例1中，与实施例2相比，通过三次接合强度测定试验求出的接合强度的彼此的偏差较小，能够稳定地增大接合强度。
[实施例3]
对于设定了与实施例1同样的形状的阀座78和凸部82，还将与实施例1同样地进行了位移量测定试验的结果作为实施例3表示于图18A，并将进行了接合强度测定试验的结果作为实施例3表示于图18B。
[实施例4]
除了以成为a＝5.20、b＝3.97、c＝0.20的关系的方式设定阀座78的形状以外，与实施例1同样地，将进行了位移量测定试验的结果作为实施例4表示于图18A，并将进行了接合强度测定试验的结果作为实施例4表示于图18B。在该阀座78中，由于成为b/a＝0.76、c＝b/19.85，因此满足b/3≥c≥0，但不满足b/a≥1。
从图18A可知，在实施例3中，与实施例4相比，能够在阀座78的整个径向上稳定地减小通过位移量测定试验而求出的位移量。另外，从图18B可知，在实施例3中，与实施例4相比，通过三次接合强度测定试验求出的接合强度彼此的偏差较小，并且能够整体地增大接合强度。
从以上的实施例1～4中可知，通过使阀座78为满足b/a≥1、b/3≥c≥0全部的关系成立的形状，而能够进一步有效地抑制因压接载荷而导致阀座78变形。据此，能够使阀座78与气缸盖主体16良好地接触的同时，进行电阻焊接，因此，能够提高焊接部20的接合质量。
[实施例5]
以成为L1＝1.28×L2，L2比L1稍小(L1≥L2)的方式设定图13所示的凸部124的形状。对于该凸部124和图12所示的阀座102，与实施例1同样地，将进行了接合强度测定试验的结果作为实施例5表示于图19。
[实施例6]
以成为L1＝(0.738～0.952)×L2，L2比L1稍大(L1＜L2)的方式设定凸部124的形状。对于该凸部124和图12所示的阀座102，与实施例1同样地，将进行了接合强度测定试验的结果作为实施例6表示于图19。
从图19可知，在实施例5和实施例6这两者中，能够得到良好的接合强度。另外，在实施例5中可知，与实施例6相比，通过三次接合强度测定试验求出的接合强度彼此的偏差较小，能够更稳定地增大接合强度。因此，在凸部124中，在0.7×L2≤L1≤1.3×L2的范围内，通过使L2比L1稍小，而能够对阀座102与气缸盖主体106的接触面更均匀地加热的同时，进行电阻焊接，从而能够进一步有效地提高焊接部20的接合质量。

Claims (9)

1.一种焊接部形成结构(10)，用于形成焊接部(20)，所述焊接部(20)将圆环状的第一金属部件(14)和具有供该第一金属部件(14)插入的插入口(24)的第二金属部件(18)进行接合，其特征在于，
所述第一金属部件(14)从所述插入口(24)的轴向上的一端侧向另一端侧插入，在该第一金属部件(14)的外周面(33)设置有从向所述插入口(24)插入的插入方向上的顶端侧向基端侧扩径的锥状的第一接合面(34)，
在所述插入口(24)的内周面设置有：圆环状的凸部(58)，其从能够和所述第一接合面(34)形成焊接部(20)的第二接合面(36)突出；锥状的第一锥形面(60)，其从所述第二接合面(36)的所述凸部(58)立起的位于所述一端侧的第一起点部(64)向所述插入口(24)的所述一端侧沿使所述插入口(24)扩径的方向延伸；和锥状的第二锥形面(62)，其从所述第二接合面(36)的所述凸部(58)立起的位于所述另一端侧的第二起点部(66)向所述插入口(24)的所述另一端侧沿使所述插入口(24)缩径的方向延伸，
所述凸部(58)具有：第一表面(68)，其从所述第一起点部(64)向所述插入口(24)的径向上的中心侧延伸；和第二表面(70)，其从所述第二起点部(66)向所述第一表面(68)的延伸端部延伸，并与所述第一表面(68)形成角部，
设所述角部的顶点(72)与所述第一起点部(64)的所述径向上的距离为A，且设所述顶点(72)与所述第二起点部(66)的所述径向上的距离为B时，满足A>0、A≥B、B≥0全部的关系成立，
并且所述第一接合面(34)和所述第一金属部件(14)的轴向所成的角度(θ1)与以最短距离连接所述第一起点部(64)和所述第二起点部(66)的所述第二接合面(36)和所述插入口(24)的轴向所成的角度(θ2)相等。
2.一种焊接部形成结构(10)，用于形成焊接部(20)，所述焊接部(20)将圆环状的第一金属部件(14)和具有供该第一金属部件(14)插入的插入口(24)的第二金属部件(18)进行接合，其特征在于，
所述第一金属部件(14)从所述插入口(24)的轴向上的一端侧向另一端侧插入，在该第一金属部件(14)的外周面(33)设置有从向所述插入口(24)插入的插入方向上的顶端侧向基端侧扩径的锥状的第一接合面(34)，
在所述插入口(24)的内周面设置有：圆环状的凸部(58)，其从能够和所述第一接合面(34)形成焊接部(20)的第二接合面(36)突出；锥状的第一锥形面(60)，其从所述第二接合面(36)的所述凸部(58)立起的位于所述一端侧的第一起点部(64)向所述插入口(24)的所述一端侧沿使所述插入口(24)扩径的方向延伸；和锥状的第二锥形面(62)，其从所述第二接合面(36)的所述凸部(58)立起的位于所述另一端侧的第二起点部(66)向所述插入口(24)的所述另一端侧沿使所述插入口(24)缩径的方向延伸，
所述凸部(58)具有：第一表面(68)，其从所述第一起点部(64)向所述插入口(24)的径向上的中心侧延伸；和第二表面(70)，其从所述第二起点部(66)向所述第一表面(68)的延伸端部延伸，并与所述第一表面(68)形成角部，
假设，在所述角部的内角侧，通过所述角部的顶点(72)并沿着所述插入口(24)的轴向的基准线(L)与所述第一表面(68)所成的角度为α，且所述基准线(L)与所述第二表面(70)所成的角度为β时，满足α>0、α≥β、β≥0全部的关系成立，
并且所述第一接合面(34)和所述第一金属部件(14)的轴向所成的角度(θ1)与以最短距离连接所述第一起点部(64)和所述第二起点部(66)的所述第二接合面(36)和所述插入口(24)的轴向所成的角度(θ2)相等。
3.一种焊接部形成结构(100)，用于形成焊接部(110)，所述焊接部(110)将圆环状的第一金属部件(104)和具有供该第一金属部件(104)插入的插入口(24)的第二金属部件(108)进行接合，其特征在于，
所述第一金属部件(104)从所述插入口(24)的轴向上的一端侧向另一端侧插入，在该第一金属部件(104)的外周面(114)设置有从向所述插入口(24)插入的插入方向上的顶端侧向基端侧扩径的具有锥状部分的第一接合面(120)，
在所述插入口(24)的内周面设置有圆环状的凸部(124)，所述圆环状的凸部(124)从能够和所述第一接合面(120)形成焊接部(110)的第二接合面(122)突出，
所述凸部(124)具有：第一表面(132)，其从所述第二接合面(122)的所述凸部(124)立起的位于所述一端侧的第一起点部(128)向所述插入口(24)的径向上的中心侧延伸；和第二表面(134)，其从所述第二接合面(122)的所述凸部(124)立起的位于所述另一端侧的第二起点部(130)向所述第一表面(132)的延伸端部延伸，并与所述第一表面(132)形成角部，
设在沿着所述插入口(24)的轴向的截面中，从所述第一表面(132)的所述第一起点部(128)到所述角部的顶点(136)的长度为L1，且设从所述第二表面(134)的所述第二起点部(130)到所述顶点(136)的长度为L2时，0.7×L2≤L1≤1.3×L2的关系成立。
4.根据权利要求3所述的焊接部形成结构(100)，其特征在于，
所述L1与所述L2大致相等。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的焊接部形成结构(10)，其特征在于，
设所述插入口(24)的径向与所述第一表面(68)的面方向所成的角度为γ，且设所述插入口(24)的轴向与所述第二表面(70)的面方向所成的角度为δ时，0°<γ＝δ<45°的关系成立。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的焊接部形成结构(10)，其特征在于，
所述第一金属部件(14)的内周面(48)沿着该第一金属部件(14)的轴向延伸的方向与所述第一金属部件(14)的所述基端侧的端面、即基端面(50)沿该第一金属部件(14)的径向延伸的方向在交叉部(Z)交叉，
所述第一金属部件(14)的内周面(48)的所述基端侧的端部(52)与所述交叉部(Z)一致，或者从所述交叉部(Z)向所述第一金属部件(14)的所述顶端侧离开，
所述基端面(50)的位于所述第一金属部件(14)的径向上的中心侧的端部(54)与所述交叉部(Z)一致，或者从所述交叉部(Z)向所述第一金属部件(14)的径向上的外侧离开，
设所述第一金属部件(14)的内周面(48)的所述顶端侧的端部(56)与所述交叉部(Z)的距离为a，设所述基端面(50)的、所述第一金属部件(14)的径向上的外侧的端部(56)与所述交叉部(Z)的距离为b，且设所述基端面(50)的位于所述第一金属部件(14)的径向上的中心侧的端部(54)与所述交叉部(Z)的距离为c时，满足b/a≥1、b/3≥c≥0全部的关系成立。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的焊接部形成结构(10)，其特征在于，
所述第一金属部件(14)由铁系材料构成，所述第二金属部件(18)由铝系材料构成。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的焊接部形成结构(10)，其特征在于，
所述第一金属部件(14)为阀座(12)，
所述第二金属部件(18)为气缸盖主体(16)，
所述插入口(24)为设置于所述气缸盖主体(16)的端口(28、30)的开口周缘部(32)。
9.一种金属部件的接合方法，其特征在于，由权利要求1～4中任意一项所述的焊接部形成结构(10)形成所述焊接部(20)，来将所述第一金属部件(14)与所述第二金属部件(18)进行接合，所述金属部件的接合方法包括：
使所述角部的所述顶点(72)抵接于所述第一接合面(34)的步骤；
通过对所述第一金属部件(14)和所述第二金属部件(18)施加压接载荷的同时进行通电，而从所述第一接合面(34)与所述第二接合面(36)之间排出熔融的所述凸部(58)，同时使所述第一金属部件(14)与所述第二金属部件(18)接近，从而使所述第一接合面(34)与所述第二接合面(36)接触的步骤。
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