CN113710402A - 接合结构 - Google Patents
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Abstract
第二构件(20)由相对于第一构件(10)焊接困难的材料构成。在第一构件(10)以第一构件(10)的与第二构件(20)相反的一侧的下表面侧突出的方式通过冲压成形而形成有凹陷部(11)。第三构件(30)经由第二构件(20)的贯通部(21)而被朝向凹陷部(11)的至少底部侧电弧焊接。通过第三构件(30)的凝固收缩从而第二构件(20)被凸缘部(31)与第一构件(10)压缩,由此第二构件(20)固定于第三构件(30)的凸缘部(31)与第一构件(10)之间。
Description
技术领域
本发明涉及接合结构。
背景技术
在专利文献1中公开有使第一金属材料与相对于第一金属材料焊接困难的异种材料为重合的状态并经由异种材料的贯通部对焊料(焊丝)进行电弧焊接而得到的接合结构。
此时,利用熔融了的焊料在异种材料的贯通部的上表面侧的外周部以覆盖的方式形成檐部分。由此,在由焊料相对于第一金属材料的凝固收缩产生的檐部分与第一金属材料的压缩固定力的作用下,将异种材料与第一金属材料固定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2018/030272号
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1的发明中,例如,在贯通部的孔径小的情况下,第一金属材料中的焊料的熔接面积也变小,接合强度有可能不足。
本发明是鉴于该点而完成的,其目的在于能够增加焊料的熔接面积而确保接合强度。
用于解决课题的方案
本发明将由金属材料构成的第一构件、由相对于该第一构件焊接困难的材料构成的第二构件以及由焊接于该第一构件的焊料构成的第三构件相互接合而成的接合结构作为对象,采取以下那样的解决方案。
即,在第一发明中,所述第一构件具有以使所述第一构件的与所述第二构件相反的一侧的下表面侧突出的方式通过冲压成形而形成的凹陷部。所述第二构件具有在与所述凹陷部对应的位置开口的贯通部。所述第三构件具有对所述贯通部的周缘部进行按压的凸缘部,并且所述第三构件经由该贯通部而被朝向所述凹陷部的至少底部侧电弧焊接。通过所述第三构件的凝固收缩从而所述第二构件被所述凸缘部与所述第一构件压缩,由此所述第二构件固定于所述凸缘部与该第一构件之间。
在第一发明中,第二构件由相对于第一构件焊接困难的材料构成。在第一构件通过冲压成形而形成有凹陷部。第三构件经由第二构件的贯通部而被焊接于凹陷部。通过第三构件的凝固收缩,从而第二构件固定于第三构件的凸缘部与第一构件之间。
如此,利用冲压成形在第一构件设置凹陷部,并将第三构件朝向凹陷部的至少底部侧电弧焊接,从而与焊接于第一构件的平坦面的情况相比,能够增加第三构件的熔接面积。由此,能够确保第一构件、第二构件以及第三构件的接合强度。
在第二发明中,在第一发明的基础上,所述凸缘部在所述第二构件中的与所述第一构件相反的一侧的面上比该贯通部向径向外侧伸出。
在第二发明中,利用凸缘部对第二构件中的与第一构件相反的一侧的面进行按压,从而能够将第二构件固定于凸缘部与第一构件之间。
在第三发明中,在第一发明的基础上,所述贯通部由所述周缘部划分出。所述周缘部具有朝向所述第一构件而变细的锥部。所述凸缘部对所述锥部进行按压。
在第三发明中,通过在周缘部设置锥部,从而熔融了的焊料容易朝向凹陷部流动。另外,通过将凸缘部形成为沿着锥部的形状,从而能够抑制从第二构件鼓出的凸缘部的厚度。
在第四发明中,在第一至第三发明中任一发明的基础上,所述凹陷部具有平坦状的底部以及朝向该底部倾斜的倾斜部。
在第四发明中,通过在凹陷部设置倾斜部,从而熔融了的焊料容易朝向凹陷部的底部流动。另外,通过将凹陷部的底部设为平坦状,从而能够增加第三构件的熔接面积来确保接合强度。
在第五发明中,在第一至第三发明中任一发明的基础上,所述凹陷部形成为朝向该凹陷部的底部而变细的锥状。
在第五发明中,通过将凹陷部形成为朝向底部而变细的锥状,从而熔融了的焊料容易朝向凹陷部的底部流动。
在第六发明中,在第一至第三发明中任一发明的基础上,所述凹陷部形成为朝向该凹陷部的底部而扩宽的锥状。
在第六发明中,将凹陷部形成为朝向底部而扩宽的锥状。由此,当熔融了的焊料在凹陷部的扩宽部分凝固时,成为第三构件嵌入到凹陷部的状态,能够提高接合强度。
在第七发明中,在第一至第六发明中任一发明的基础上,所述凹陷部包括比所述凹陷部小的多个小凹陷部。
在第七发明中,通过设置多个小凹陷部,从而能够使熔融了的焊料在向多个小凹陷部分散的同时进行焊接。另外,通过成为第三构件嵌入到多个小凹陷部的状态,从而能够在多个小凹陷部中获得楔效果,接合稳定性提高。
在第八发明中,在第一至第七发明中任一发明的基础上,所述第二构件还具有在与所述第一构件相反的一侧的面开口的台阶部。所述贯通部形成于该台阶部的底面。
在第八发明中,在第二构件的台阶部的底面形成有贯通部。由此,能够将第三构件的凸缘部配置于台阶部内,而抑制凸缘部从第二构件鼓出的情况。
在第九发明中,在第八发明的基础上,所述台阶部的底面朝向所述贯通部倾斜。
在第九发明中,通过使台阶部的底面朝向贯通部倾斜,从而熔融了的焊料容易朝向贯通部流动。
在第十发明中,在第一至第九发明中任一发明的基础上,所述第三构件具有焊接于所述第一构件的第一接合部以及焊接于该第一接合部而构成所述凸缘部的第二接合部。
在第十发明中,通过将第三构件分开形成为第一接合部以及第二接合部,从而能够实现考虑了第二构件的材料特性的焊接方法或者焊接条件的分开使用。
例如,在将熔融了的焊料经由贯通部向第一构件焊接时,以熔透所需的热量输入进行电弧的扩展小的短路焊接,形成第一接合部即可。之后,以不将第二构件熔融的程度的低热量输入,进行电弧的扩展大的基于正极性、交流的脉冲焊接,形成第二接合部即可。由此,能够在抑制向第二构件的热量输入量的同时形成凸缘部。
在第十一发明中,在第一至第十发明中任一发明的基础上,所述第二构件与所述第一构件相比熔点较低且与该第一构件相比厚度较大。
在第十一发明中,通过使熔点比第一构件低的第二构件的厚度比第一构件大,从而能够提高相对的热容量。
具体而言,当第二构件的厚度小时热容量变小,焊接时的热量的释放空间少而热量容易滞留。另一方面,当第二构件的厚度大时热容量变大,焊接时的热量的释放空间变多而热量不易滞留。如此,通过增大第二构件的厚度,从而第二构件不易熔穿。
第十二发明与包括第一构件、第二构件以及第三构件的接合结构相关。第一构件具有上表面以及与上表面相反的下表面。第一构件具有凹陷部,该凹陷部包括形成于上表面的凹陷以及形成于下表面的突出。第一构件由金属材料构成。第二构件具有:贯通部,其在与凹陷部对应的位置开口;以及周缘部,其划分贯通部。第二构件由相对于第一构件焊接困难的材料构成。第二构件配设于第一构件的上表面。第三构件具有:焊接部,其被电弧焊接于凹陷部的内周面;以及凸缘部,其经由贯通部而与焊接部相连并覆盖周缘部。第三构件由焊接于第一构件的焊料构成。第二构件通过第三构件的凝固压缩从而被凸缘部与第一构件压缩,由此固定于凸缘部与第一构件之间。
如此,通过在第一构件设置凹陷部,并将第三构件朝向凹陷部的至少底部侧电弧焊接,从而与焊接于第一构件的平坦面的情况相比,能够增加第三构件的熔接面积。由此,能够确保第一构件、第二构件以及第三构件的接合强度。
第十三发明与包括第一构件的准备、第二构件的准备以及第三构件的形成的接合方法相关。第一构件具有上表面以及与上表面相反的下表面。第一构件由金属材料构成。在第一构件通过冲压成形而形成包括形成于上表面的凹陷以及形成于下表面的突出的凹陷部。第二构件具有贯通部以及划分贯通部的周缘部。第二构件由相对于第一构件焊接困难的材料构成。第二构件以使贯通部位于与凹陷部对应的位置的方式配置于第一构件的上表面。第三构件通过经由贯通部朝向凹陷部的至少底部侧进行电弧焊接而形成。第三构件由焊接于第一构件的焊料构成。第三构件具有对周缘部进行按压的凸缘部。通过第三构件的凝固收缩从而第二构件被凸缘部与第一构件压缩,由此第二构件固定于凸缘部与第一构件之间。
在第十三发明中,第二构件由相对于第一构件焊接困难的材料构成。在第一构件通过冲压成形而形成有凹陷部。第三构件经由第二构件的贯通部被焊接于凹陷部。通过第三构件的凝固收缩,从而第二构件固定于第三构件的凸缘部与第一构件之间。
如此,利用冲压成形在第一构件设置凹陷部,并将第三构件朝向凹陷部的至少底部侧电弧焊接,从而与焊接于第一构件的平坦面的情况相比,能够增加第三构件的熔接面积。由此,能够确保第一构件、第二构件以及第三构件的接合强度。
发明效果
根据本发明,能够增加焊料的熔接面积而确保接合强度。
附图说明
图1是用于说明本实施方式1的接合结构的侧剖视图。
图2是用于说明本实施方式2的接合结构的侧剖视图。
图3是用于说明本实施方式3的接合结构的侧剖视图。
图4是用于说明本实施方式4的接合结构的侧剖视图。
图5是用于说明本实施方式5的接合结构的侧剖视图。
图6是用于说明本实施方式6的接合结构的侧剖视图。
图7是用于说明本实施方式7的接合结构的侧剖视图。
图8A是示出将上模向第一构件冲压之前的状态的侧剖视图。
图8B是示出将上模向第一构件冲压之后的状态的侧剖视图。
图8C是示出将上模在左右方向上打开而对凹陷部进行成形的状态的侧剖视图。
图8D是示出从第一构件的凹陷部将上模上提的状态的侧剖视图。
图9是用于说明本实施方式8的接合结构的侧剖视图。
图10是用于说明本实施方式9的接合结构的侧剖视图。
图11是用于说明本实施方式10的接合结构的侧剖视图。
图12是用于说明本实施方式11的接合结构的侧剖视图。
图13是用于说明本实施方式12的接合结构的侧剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,以下的优选的实施方式的说明本质上只不过是示例,并非意在限制本发明、其适用对象或其用途。
《实施方式1》
图1示出用于将由金属材料构成的第一构件10、由相对于第一构件10焊接困难的材料构成的第二构件20以及由焊料构成的第三构件30相互接合的接合结构。
第一构件10是由金属材料构成的板状的构件。第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。在图1所示的例子中,凹陷部11朝向下方呈弯曲状凹陷。第一构件10具有上表面10b以及与上表面10b相反的下表面10c。上表面10b面向第二构件20。以上表面10b凹陷且下表面10b突出的方式形成有凹陷部11。
第二构件20是由相对于第一构件10焊接困难的材料构成的板状的构件。第二构件20与第一构件10的上侧重合。第二构件20具有圆形形状的贯通部21。贯通部21在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口。第二构件20还具有用于划分贯通部21的周缘部23。
需要说明的是,在本实施方式中,将贯通部21作为圆形形状的贯通孔来进行说明,但也可以是椭圆状、长孔状的贯通孔。贯通部21也可以是贯通槽。贯通槽沿第二构件20的厚度方向从上表面贯通至下表面。贯通槽还在贯通槽的长度方向的两端或者一端开放。关于这一点,贯通槽与长孔状的贯通孔不同。长孔状的贯通孔在贯通孔的长度方向的两端封闭。例如,在贯通槽的长度方向的两端开放的情况下,第二构件20包括配置于第一构件10上的至少两个独立的板。该两个板相互隔开细长的间隙地排列。该间隙形成作为贯通部的贯通槽。
在第二构件20包括多个独立的板并形成有多个贯通槽的情况下,将作为熔融了的焊料的第三构件30经由多个贯通槽焊接于第一构件10,从而利用第三构件30与第一构件10将第二构件20夹入,将第二构件20固定于第一构件10。
第三构件30由作为与第一构件10同种系的金属材料的焊料构成。这里,同种系的金属材料是能够相互焊接的金属,不仅是相同的材质之间,而且是铁系金属材料之间、非铁系金属材料之间等焊接接合性良好的金属材料。换言之,同种系的金属材料是焊接的相容性良好的同种系的材料。
具体而言,作为焊接时的第一构件10与第三构件30的组合可列举以下的组合。例如,作为铁系金属材料的组合有软钢和软钢、不锈钢和不锈钢、软钢和高强度钢(高张力钢)、高强度钢和高强度钢等。另外,作为非铁系金属材料有铝和铝、铝和铝合金、铝合金和铝合金等。
另外,作为异种材料的第二构件20与作为同种系的金属材料的第一构件10及第三构件30是不同材质的材料,且是相对于第一构件10以及第三构件30焊接困难的材质。
例如,在将作为同种系的金属材料的第一构件10以及第三构件30设为铁系金属材料的情况下,作为异种材料的第二构件20是铜材、铝材等非铁系金属材料。另外,例如CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics,碳纤维强化塑料)、PET(PolyEthlenTerephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)等这样的树脂材料也可以作为相对于金属材料的异种材料而列举。
需要说明的是,在以下的说明中,说明将软钢材用作第一构件10,将铝材用作第二构件20,将软钢材用作作为焊料的第三构件30的情况。
电弧焊接机1具备喷嘴2以及焊嘴3。喷嘴2向焊接对象物的焊接位置供给保护气体等。焊嘴3对第三构件30供给焊接电流。
电弧焊接机1通过经由贯通部21向凹陷部11进给第三构件30的同时供给焊接电流,从而产生电弧5。电弧5朝向第一构件10的凹陷部11的至少底部侧照射。由电弧5熔融了的第三构件30与凹陷部11熔融结合,并且逐渐层叠于贯通部21内。并且,熔融了的第三构件30在将贯通部21内填满之后,向贯通部21的上表面侧的周缘部23流出,并呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对贯通部21的周缘部23进行按压的凸缘部31。凸缘部31在第二构件20中的与第一构件10相反的一侧的面(图1中为上表面)上比贯通部21向径向外侧伸出。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,以向第一构件10的与第二构件20相反的一侧的背面侧(下表面侧)突出的方式,利用冲压成形在第一构件10设置凹陷部11,将第三构件30经由第二构件的贯通部21而焊接于第一构件10的凹陷部11的整体。由此,能够增加第三构件30的熔接面积。由此,能够确保第一构件10、第二构件20以及第三构件30的接合强度。另外,而且,即使在第一构件10的板厚薄的情况下,也能够通过向第一构件10的与第二构件20相反的一侧的下表面侧(背面侧)突出的凹陷部11的结构使机械强度相对地提高,并使第一构件10的接合部的强度提高。通过将第三构件30经由第二构件的贯通部21焊接于第一构件10的该凹陷部11,从而能够确保第一构件10、第二构件20以及第三构件30之间的接合强度。
《实施方式2》
以下,对与所述实施方式1相同的部分标注相同的附图标记,仅针对不同点进行说明。
如图2所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11朝向下方呈弯曲状凹陷。
第二构件20具有在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口的贯通部21。贯通部21由周缘部23划分出。周缘部23具有朝向第一构件10而变细的锥部22。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30沿着贯通部21的锥部22朝向凹陷部11流动,并与凹陷部11熔融结合。
并且,熔融了的第三构件30通过将贯通部21内填满,从而在锥部22的上表面呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对锥部22进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,通过在周缘部23设置锥部22,从而熔融了的第三构件30容易朝向凹陷部11流动。另外,通过将凸缘部31形成为沿着锥部22的形状,从而能够抑制从第二构件20鼓出的凸缘部31的厚度。
《实施方式3》
如图3所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11具有平坦状的底部12以及朝向底部12倾斜的倾斜部13。
第二构件20具有在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口的贯通部21。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30沿着凹陷部11的倾斜部13朝向底部12流动,并与凹陷部11熔融结合。
并且,熔融了的第三构件30在将贯通部21内填满之后,向第二构件20的上表面侧的周缘部23流出,并呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对周缘部23进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,通过在凹陷部11设置倾斜部13,从而熔融了的第三构件30容易朝向凹陷部11的底部12流动。另外,通过将凹陷部11的底部12设为平坦状,从而能够增加第三构件30的熔接面积来确保接合强度。
《实施方式4》
如图4所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11具有平坦状的底部12以及朝向底部12倾斜的倾斜部13。
第二构件20具有在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口的贯通部21。贯通部21由周缘部23划分出。周缘部23具有朝向第一构件10而变细的锥部22。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30沿着周缘部23的锥部22以及凹陷部11的倾斜部13朝向底部12流动,并与凹陷部11熔融结合。
并且,熔融了的第三构件30通过将贯通部21内填满,从而在锥部22的上表面呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对锥部22进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,通过将凸缘部31形成为沿着锥部22的形状,从而能够抑制从第二构件20鼓出的凸缘部31的厚度。
另外,通过在凹陷部11设置倾斜部13,从而熔融了的第三构件30容易朝向凹陷部11的底部12流动。另外,通过将凹陷部11的底部12设为平坦状,从而能够增加第三构件30的熔接面积来确保接合强度。
《实施方式5》
如图5所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11形成为朝向凹陷部11的底部而变细的锥状。
第二构件20具有在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口的贯通部21。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30沿着凹陷部11的锥形状朝向凹陷部11的底部流动,并与凹陷部11熔融结合。
并且,熔融了的第三构件30在将贯通部21内填满之后,向第二构件20的上表面侧的周缘部23流出,并呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对周缘部23进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,通过将凹陷部11形成为朝向底部而变细的锥状,从而熔融了的第三构件30容易朝向凹陷部11的底部流动。
《实施方式6》
如图6所示,凹陷部11也可以包括多个小凹陷部11a。第一构件10具有通过冲压成形而形成的多个小凹陷部11a。各小凹陷部11a形成为朝向小凹陷部11a的底部而变细的锥状。
第二构件20具有在与第一构件10的多个小凹陷部11a对应的位置开口的一个贯通部21。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30沿着小凹陷部11a的锥形状朝向小凹陷部11a的底部流动,并向多个小凹陷部11a分散而与各小凹陷部11a熔融结合。
并且,熔融了的第三构件30在将贯通部21内填满之后,向第二构件20的上表面侧的周缘部23流出,并呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对周缘部23进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,通过设置多个小凹陷部11,从而能够将熔融了的第三构件30在向多个小凹陷部11分散的同时进行焊接。另外,通过成为第三构件30嵌入到多个小凹陷部11的状态,从而能够在多个小凹陷部11中获得楔效果,接合稳定性提高。
《实施方式7》
如图7所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11形成为朝向凹陷部11的底部而扩宽的锥状。
第二构件20具有在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口的贯通部21。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30与凹陷部11熔融结合。
并且,熔融了的第三构件30在将贯通部21内填满之后,向第二构件20的上表面侧的周缘部23流出,并呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对周缘部23进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,将凹陷部11形成为朝向底部而扩宽的锥状。由此,当熔融了的第三构件30在凹陷部11的扩宽部分凝固时,成为第三构件30嵌入到凹陷部11的状态,能够提高接合强度。
图8A~图8D是示出通过冲压成形形成图7所例示的第一构件10的凹陷部11的步骤的图。首先,如图8A所示,将平板状的第一构件10设置于下模55,并对上模50进行冲压。上模50构成为能够分离成第一模具51与第二模具52。上模50的下端部形成为朝向下方而扩宽的锥状。在下模55形成有与凹陷部11对应的贯穿孔56。
如图8B所示,当将上模50向第一构件10冲压时,第一构件10沿着上模50的形状凹陷从而形成凹陷部11。
如图8C所示,通过将上模50的第一模具51以及第二模具52在左右方向上打开,从而第一构件10的凹陷部11的侧壁面沿着上模50的下端部的锥形状变形。由此,凹陷部11形成为朝向凹陷部11的底部而扩宽的锥状。
如图8D所示,将第一模具51以及第二模具52关闭,并将上模50从凹陷部11上提,从而冲压成形结束。
《实施方式8》
如图9所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11朝向下方呈弯曲状凹陷。
第二构件20具有在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口的贯通部21。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30与凹陷部11熔融结合。
此时,使电弧焊接机1的喷嘴2沿着周缘部23回转,从而对周缘部23供给熔融了的第三构件30。由此,熔融了的第三构件30将贯通部21内填满,并且在第二构件20的上表面侧的周缘部23呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对周缘部23进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,使电弧焊接机1的喷嘴2回转,针对贯通部21的周缘部23,以基于低热量输入的交流焊接、短路焊接的螺旋状的轨迹进行电弧焊接,从而能够在抑制热量输入的同时形成凸缘部31。
《实施方式9》
如图10所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11朝向下方呈弯曲状凹陷。
第二构件20具有在与第一构件10相反的一侧的面(在图10中为上表面)开口的台阶部25以及形成于台阶部25的底面的贯通部21。贯通部21在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30与凹陷部11熔融结合。
并且,熔融了的第三构件30在将贯通部21内填满之后,向第二构件20的上表面侧的周缘部23、也就是台阶部25的底面流出,并呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对周缘部23进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,将第三构件30的凸缘部31配置于台阶部25内,能够抑制凸缘部31从第二构件20鼓出的情况。
《实施方式10》
如图11所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11朝向下方呈弯曲状凹陷。
第二构件20具有在与第一构件10相反的一侧的面(在图11中为上表面)开口的台阶部25以及形成于台阶部25的底面的贯通部21。台阶部25的底面朝向贯通部21倾斜。贯通部21在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口。
第三构件30由电弧5熔融。熔融了的第三构件30在沿着台阶部25的倾斜面朝向贯通部21流动之后,与凹陷部11熔融结合。
并且,熔融了的第三构件30在将贯通部21内填满之后,向第二构件20的上表面侧的周缘部23、也就是台阶部25的底面流出,并在台阶部25的倾斜面呈凸缘状扩展。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置对台阶部25的倾斜面进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,通过使台阶部25的底面朝向贯通部21倾斜,从而熔融了的第三构件30容易朝向贯通部21流动。另外,能够将第三构件30的凸缘部31配置于台阶部25内,而抑制凸缘部31从第二构件20鼓出的情况。
《实施方式11》
如图12所示,第一构件10具有通过冲压成形而形成的凹陷部11。凹陷部11朝向下方呈弯曲状凹陷。
第二构件20具有在与第一构件10的凹陷部11对应的位置开口的贯通部21。
第三构件30由电弧5熔融。第三构件30具有焊接于第一构件10的第一接合部35以及焊接于第一接合部35而构成凸缘部31的第二接合部36。
具体而言,在将熔融了的第三构件30经由贯通部21向第一构件10焊接时,以熔透所需的热量输入进行电弧5的扩展小的短路焊接,形成上侧中央部凹陷的形状的第一接合部35。之后,以不将第二构件20熔融的程度的低热量输入进行电弧5的扩展大的基于正极性、交流的脉冲焊接,熔融了的第三构件30沿着第一接合部35的上侧中央部凹陷的形状扩展,形成第二接合部36。由此,能够在抑制向第二构件20的热量输入量的同时形成凸缘部31。
在熔融了的第三构件30成为焊道的过程中,在第三构件30设置第一接合部35以及第二接合部36。第一接合部35与第一构件10的凹陷部11熔融结合。第二接合部36与第一接合部35熔融结合,构成了对周缘部23进行按压的凸缘部31。
并且,通过第三构件30凝固收缩,从而第二构件20被凸缘部31与第一构件10压缩。在该压缩的作用下,在凸缘部31与第一构件10之间固定作为异种材料的第二构件20。
如以上那样,根据本实施方式的接合结构,通过将第三构件30分开形成为第一接合部35与第二接合部36,从而能够实现考虑了第二构件20的材料特性的焊接方法或者焊接条件的区分使用。
《实施方式12》
在图13所示的例子中,将软钢材用作第一构件10,将铝材用作第二构件20,将软钢材用作作为焊料的第三构件30。因此,第二构件20与第一构件10相比熔点较低。
因此,通过使第二构件20的板厚t2大于第一构件10的板厚t1,从而提高相对的热容量。
具体而言,当第二构件20的厚度小时热容量变小,焊接时的热量的释放空间少而热量容易滞留。另一方面,当第二构件20的厚度大时热容量变大,焊接时的热量的释放空间变多而热量不易滞留。如此,通过使第二构件20的厚度较大,从而第二构件20不易熔穿。
需要说明的是,第一构件10的板厚t1与第二构件20的板厚t2之比设定为1∶1以上,优选设定为1∶1.5以上即可。由此,能够抑制第二构件20的熔穿,并实现异材接合。
《其他实施方式》
关于所述实施方式,也可以设为以下那样的结构。
在本实施方式中,对第一构件10的凹陷部11进行电弧焊接,但例如也可以进行激光填料焊接。
另外,在本实施方式中进行了说明的第一构件10的凹陷部11的形状与第二构件20的贯通部21的形状的组合终归是一例,也可以是其他组合。
工业实用性
如以上说明那样,本发明能够获得能够增加焊料的熔接面积而确保接合强度这样的实用性高的效果,因此极有用且工业实用性高。
附图标记说明
10 第一构件
11 凹陷部
12 底部
13 倾斜部
20 第二构件
21 贯通部
22 锥部
23 周缘部
25 台阶部
30 第三构件
31 凸缘部
35 第一接合部
36 第二接合部。
Claims (13)
1.一种接合结构,其通过由金属材料构成的第一构件、由相对于该第一构件焊接困难的材料构成的第二构件以及由焊接于该第一构件的焊料构成的第三构件相互接合而成,其中,
所述第一构件具有以使所述第一构件的与所述第二构件相反的一侧的下表面侧突出的方式通过冲压成形而形成的凹陷部,
所述第二构件具有在与所述凹陷部对应的位置开口的贯通部,
所述第三构件具有对所述贯通部的周缘部进行按压的凸缘部,并且所述第三构件经由该贯通部而被朝向所述凹陷部的至少底部侧电弧焊接,
通过所述第三构件的凝固收缩从而所述第二构件被所述凸缘部与所述第一构件压缩,由此所述第二构件固定于所述凸缘部与该第一构件之间。
2.根据权利要求1所述的接合结构,其中,
所述凸缘部在所述第二构件中的与所述第一构件相反的一侧的面上比该贯通部向径向外侧伸出。
3.根据权利要求1所述的接合结构,其中,
所述贯通部由所述周缘部划分出,所述周缘部具有朝向所述第一构件而变细的锥部,
所述凸缘部对所述锥部进行按压。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接合结构,其中,
所述凹陷部具有平坦状的底部以及朝向该底部倾斜的倾斜部。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的接合结构,其中,
所述凹陷部形成为朝向该凹陷部的底部而变细的锥状。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的接合结构,其中,
所述凹陷部形成为朝向该凹陷部的底部而扩宽的锥状。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的接合结构,其中,
所述凹陷部包括比所述凹陷部小的多个小凹陷部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的接合结构,其中,
所述第二构件还具有在与所述第一构件相反的一侧的面开口的台阶部,所述贯通部形成于该台阶部的底面。
9.根据权利要求8所述的接合结构,其中,
所述台阶部的底面朝向所述贯通部倾斜。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的接合结构,其中,
所述第三构件具有焊接于所述第一构件的第一接合部以及焊接于该第一接合部而构成所述凸缘部的第二接合部。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的接合结构,其中,
所述第二构件与所述第一构件相比熔点较低且与该第一构件相比厚度较大。
12.一种接合结构,其中,
所述接合结构具备:
第一构件,其具有:上表面;下表面,其与所述上表面相反;以及凹陷部,其包括形成于所述上表面的凹陷及形成于所述下表面的突出,所述第一构件由金属材料构成;
第二构件,其具有:贯通部,其在与所述凹陷部对应的位置开口;以及周缘部,其划分所述贯通部,所述第二构件由相对于所述第一构件焊接困难的材料构成,且配设于所述第一构件的所述上表面;以及
第三构件,其具有:焊接部,其被电弧焊接于所述凹陷部的内周面;以及凸缘部,其经由所述贯通部而与所述焊接部相连并覆盖所述周缘部,所述第三构件由焊接于所述第一构件的焊料构成,
所述第二构件通过所述第三构件的凝固压缩从而被所述凸缘部与所述第一构件压缩,由此固定于所述凸缘部与所述第一构件之间。
13.一种接合方法,其中,
准备具有上表面以及与所述上表面相反的下表面且由金属材料构成的第一构件;
通过冲压成形而在所述第一构件形成包括形成于所述上表面的凹陷以及形成于所述下表面的突出的凹陷部;
准备具有贯通部以及划分所述贯通部的周缘部且由相对于所述第一构件焊接困难的材料构成的第二构件;
以使所述贯通部位于与所述凹陷部对应的位置的方式将所述第二构件配置于所述第一构件的所述上表面;
通过经由所述贯通部朝向所述凹陷部的至少底部侧进行电弧焊接,从而形成由焊接于所述第一构件的焊料构成且具有对所述周缘部进行按压的凸缘部的第三构件;
通过所述第三构件的凝固收缩从而所述第二构件被所述凸缘部与所述第一构件压缩,由此所述第二构件固定于所述凸缘部与所述第一构件之间。
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