CN116096522A - 接合结构 - Google Patents

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CN116096522A
CN116096522A CN202180056744.3A CN202180056744A CN116096522A CN 116096522 A CN116096522 A CN 116096522A CN 202180056744 A CN202180056744 A CN 202180056744A CN 116096522 A CN116096522 A CN 116096522A
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welded
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藤原润司
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Abstract

第二部件(20)由难以焊接到第一部件(10)上的材料制成。第三部件(30)经由第二部件(20)的贯穿部(21)焊接到第一部件(10)上。第四部件(40)由能够焊接到第二部件(20)上的填充材料制成。第四部件(40)覆盖第三部件(30)的表面并焊接到第二部件(20)上。

Description

接合结构
技术领域
本发明涉及一种接合结构。
背景技术
专利文献1公开了一种接合结构,该接合结构是在将第一金属材料与难以焊接到第一金属材料上的异种材料叠合起来的状态下,经由异种材料上的贯穿部对填充材料(焊丝)进行电弧焊接而实现的。
此时,利用熔融的填充材料以覆盖异种材料的贯穿部的上表面侧外周部的方式形成凸缘部分。这样一来,填充材料相对于第一金属材料凝固收缩,从而产生凸缘部分与第一金属材料之间的压缩固定力,在该压缩固定力的作用下,将异种材料与第一金属材料固定起来。
专利文献1:国际公开第2018/030272号
发明内容
-发明要解决的技术问题-
在专利文献1的发明中,水分有可能从外部通过第三金属材料的凸缘部分与第二金属材料叠合起来的叠合面之间的间隙而侵入。而且,由于侵入的水分,在第三金属材料的凸缘部分与第二金属材料相叠合的部分会发生电腐蚀,而有可能导致接合强度降低。
本发明正是为解决上述技术问题而完成的,其目的在于:抑制在金属材料与异种材料相叠合的部分发生电腐蚀。
-用以解决技术问题的技术方案-
本公开的各方面以一种接合结构为对象,在该接合结构中,由金属材料制成的第一部件、由难以焊接到该第一部件上的材料制成的第二部件、以及由焊接到该第一部件上的填充材料制成的第三部件相互接合,本公开采取了以下技术方案。
即,第一方面是这样的,在所述第二部件上形成有朝着所述第一部件贯穿该第二部件的贯穿部,所述第三部件经由所述贯穿部焊接到所述第一部件上,所述接合结构包括第四部件,所述第四部件由能够焊接到所述第二部件上的填充材料制成,并且覆盖所述第三部件的表面,且焊接到该第二部件上。
在第一方面中,第三部件经由贯穿部焊接到第一部件上。第四部件由能够焊接到第二部件上的填充材料制成。第四部件覆盖第三部件的表面并焊接到第二部件上。
这样一来,通过用第四部件覆盖第三部件的表面,并且将第四部件焊接到第二部件上,用第四部件堵住第二部件与第三部件之间的间隙,从而能够抑制水分从外部侵入第二部件与第三部件的叠合部分。
这样一来,能够抑制在第二部件与第三部件相叠合的部分发生电腐蚀,从而确保接合强度。
第二方面在第一方面的基础上,所述第三部件具有凸缘部,该凸缘部在所述第二部件的与所述第一部件相反一侧的面上比该贯穿部向径向外侧突出,并按压该贯穿部的周缘部。
在第二方面中,通过利用凸缘部按压第二部件的与第一部件相反一侧的面,从而能够将第二部件压缩固定在凸缘部与第一部件之间。
这样一来,使第二部件与第三部件的叠合部分紧贴在一起,从而水分难以从外部侵入。
第三方面在第一方面的基础上,所述贯穿部具有朝向所述第一部件而变细的锥形部,所述第三部件按压所述锥形部。
在第三方面中,通过在贯穿部设置锥形部,使第三部件凝固成沿着锥形部延伸的形状,从而能够抑制从第二部件突出的第三部件的厚度。这样一来,也能够抑制从第二部件突出的第四部件的厚度。
第四方面在第一方面的基础上,所述第二部件具有台阶部和所述贯穿部,所述台阶部在与所述第一部件相反一侧的面开口,所述贯穿部形成在该台阶部的底面。
在第四方面中,在第二部件的台阶部的底面形成有贯穿部。这样一来,能够将第三部件布置在台阶部内,从而抑制第三部件从第二部件突出。另外,能够抑制从第二部件突出的第四部件的厚度。
第五方面在第四方面的基础上,所述台阶部的底面朝向所述贯穿部倾斜。
在第五方面中,通过使台阶部的底面朝向贯穿部倾斜,由此熔融的第三部件的填充材料容易流向贯穿部的中央侧。
第六方面在第一方面的基础上,所述第二部件具有台阶部和所述贯穿部,所述台阶部在与所述第一部件叠合的叠合面开口,所述贯穿部形成在该台阶部的底面,所述第一部件具有朝向所述台阶部鼓起的鼓起部。
在第六方面中,第一部件的鼓起部朝向第二部件的台阶部鼓起。这样一来,在将第二部件与第一部件叠合起来时,只要使台阶部与鼓起部相嵌合,就能容易地使第一部件和第二部件对准。
第七方面在第一方面到第六方面中任一方面的基础上,所述第三部件具有第一接合部和第二接合部,所述第一接合部焊接到所述第一部件上,所述第二接合部焊接到该第一接合部上,并按压所述贯穿部的周缘部。
在第七方面中,通过由分开的第一接合部和第二接合部来形成第三部件,从而能够考虑第二部件的材料特性,适当使用焊接法或焊接条件。
例如,只要在将熔融的第三部件的填充材料经由贯穿部焊接到第一部件时,以熔化所需的热量输入,实施电弧的扩展较小的反复处于短路状态和电弧状态的短路电弧焊接,来形成第一接合部即可。之后,只要以不会使第二部件熔融的这一程度的低热量输入,实施电弧的扩展较大的利用正极性、交流电的脉冲焊接,来形成第二接合部即可。这样一来,能够在抑制对第二部件的热量输入量的同时形成第二接合部。
第八方面在第一方面到第七方面中任一方面的基础上,所述第四部件具有中央部和外周部,所述中央部覆盖所述第三部件的表面的中央部分,所述外周部沿着该中央部的外周缘焊接到该中央部和所述第二部件上。
在第八方面中,由分开的中央部和外周部来形成第四部件。例如,只要通过电弧焊接形成中央部,覆盖住第三部件的表面的中央部分,之后,沿着中央部的外周缘实施电弧焊接,形成外周部,使中央部与外周部熔合即司。
另外,还可以利用电弧焊接形成外周部,覆盖第三部件的表面的外周部分,之后,在第三部件的表面的中央部分实施电弧焊接,形成中央部,并且使中央部与外周部熔合。
-发明的效果-
根据本公开的各个方面,能够抑制在金属材料与异种材料相叠合的部分发生电腐蚀。
附图说明
图1是用于说明本第一实施方式所涉及的接合结构的侧面剖视图;
图2是用于说明本第二实施方式所涉及的接合结构的侧面剖视图;
图3是用于说明本第三实施方式所涉及的接合结构的侧面剖视图;
图4是用于说明本第四实施方式所涉及的接合结构的侧面剖视图;
图5是用于说明本第五实施方式所涉及的接合结构的侧面剖视图;
图6是用于说明本第六实施方式所涉及的接合结构的侧面剖视图;
图7是用于说明本第七实施方式所涉及的接合结构的侧面剖视图;
图8是用于说明本第八实施方式所涉及的接合结构的侧面剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,以下对优选实施方式的说明在本质上仅为举例说明,并没有对本发明、本发明的应用对象或其用途加以限制的意图。
(第一实施方式)
图1示出了用于将由金属材料制成的第一部件10、由难以焊接到第一部件10上的材料制成的第二部件20、以及由作为填充材料的第一填充材料制成的第三部件30相互接合起来的接合结构。
第一部件10是由金属材料制成的板状部件。
第二部件20是由难以焊接到第一部件10上的材料制成的板状部件。第二部件20叠合在第一部件10的上侧。第二部件20具有呈圆形的贯穿部21。
需要说明的是,在本实施方式中,对贯穿部21为圆形通孔的情况进行说明,但贯穿部21也可以是呈椭圆状或长孔状的通孔。
第三部件30由填充材料制成,该填充材料为种类与第一部件10相同的金属材料。此处,相同种类的金属材料是指能够相互焊接起来的金属,不仅指的是相同材质的金属材料,还指彼此为黑色金属材料、有色金属材料等焊接接合性良好的金属材料。换言之,相同种类的金属材料是指焊接的相容性良好的同种材料。
具体而言,作为焊接时的第一部件10和第三部件30的组合,能够列举出以下组合。作为黑色金属材料的组合,例如有低碳钢和低碳钢、不锈钢和不锈钢、低碳钢和高张力钢(高强度钢)、高张力钢和高张力钢等。作为有色金属材料的组合,例如有铝和铝、铝和铝合金、铝合金和铝合金等。
作为异种材料的第二部件20是与作为同种类金属材料的第一部件10和第三部件30不同材质的材料,是难以焊接到第一部件10和第三部件30上的材质。
例如,在将作为同种类金属材料的第一部件10和第三部件30设为黑色金属材料的情况下,作为异种材料的第二部件20为铜材料或铝材料等有色金属材料。
第三部件30经由贯穿部21焊接到第一部件10上。在第三部件30设置凸缘部31,所述凸缘部31按压贯穿部21的周缘部。而且,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
在第三部件30的凸缘部31与第二部件20相叠合的部分,可能因水分从外部侵入而产生电腐蚀。
因此,在本实施方式中,利用第四部件40堵住第二部件20与第三部件30相叠合的部分的间隙。
具体而言,第四部件40由作为填充材料的第二填充材料制成,该第二填充材料为能够与第二部件20焊接的同种类的金属材料。第四部件40覆盖第三部件30的表面。第四部件40焊接到第二部件20上。
需要说明的是,在以下说明中,对作为第一部件10使用了低碳钢材料、作为第二部件20使用了铝材料、作为针对第一部件10的填充材料即第三部件30使用了低碳钢材料、作为针对第二部件20的填充材料即第四部件40使用了铝材料的情况进行说明。
电弧焊机1包括喷嘴2和导电嘴3。喷嘴2向焊接对象物的焊接部位供给保护气体等。导电嘴3向第三部件30供给焊接电流。
电弧焊机1通过一边经由贯穿部21向第一部件10输送第三部件30一边供给焊接电流,从而产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第三部件30与第一部件10熔融结合,且层叠在贯穿部21内。并且,熔融后的第三部件30在填满贯穿部21内之后,流出到贯穿部21的上表面侧的周缘部,并扩展成凸缘状。
在熔融后的第三部件30成为焊缝(bead)的过程中,在第三部件30设置凸缘部31,所述凸缘部31按压贯穿部21的周缘部。凸缘部31在第二部件20的与第一部件10相反一侧的面(图1中为上表面)上向比贯穿部21靠径向外侧突出。
然后,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
如上所述,通过使作为第三部件30即填充材料的焊丝熔融,并将其经由第二部件20的贯穿部21向第一部件10供给,从而能够在第二部件20上形成用于确保强度的凸缘形状的焊缝,并通过压缩固定而夹住第二部件20。
需要说明的是,第二部件20与第三部件30无需熔融接合。假使通过熔融接合而形成金属间化合物,也是出于利用凸缘形状来进行压缩固定的目的,因此不存在问题。
电弧焊机1将能够焊接到第二部件20上的填充材料(第四部件40)覆盖第三部件30的表面,并且将其焊接到第二部件20上。具体而言,电弧焊机1在将填充材料焊接到第二部件20上时,在利用正极性的直流焊接、切换极性的交流电焊接中,实施利用交替反复峰值电流和基值电流的脉冲波形的脉冲焊接。在脉冲焊接中,能够以不熔融第二部件20的这一程度的低热量输入,增大电弧5的扩展,增加向作为焊接电极的填充材料侧的热量输入,从而增加熔接量。
在脉冲焊接中,以一个由峰值电流和基值电流构成的脉冲实施一次的比例,使在填充材料的顶端生成的熔滴从填充材料脱离,向凸缘部31、第二部件20侧脱离过渡。
这里,利用正极性的直流焊接指的是在利用直流电的焊接中,通过使作为焊接电极的填充材料为负极侧(负极),使作为母材的第一部件10和第二部件20为正极侧(正极),由此增大对作为焊接电极的填充材料的热量输入来进行焊接。这样一来,能够抑制对于母材的热量输入,促进作为焊接电极的填充材料熔融。
另外,在切换极性的利用交流电的交流电焊接中,在利用交流电的焊接中,例如使峰值电流的波形为成为正极侧的反极性,使基值电流的波形为成为负极侧的正极性。在反极性的峰值电流时,使作为母材的第一部件10、第二部件20为负极侧,使作为焊接电极的填充材料为正极侧。在正极性的基值电流时,使作为母材的第一部件10、第二部件20为正极侧,使作为焊接电极的填充材料为负极侧。
如上所述,切换极性的利用交流电的交流电焊接是指,在反极性的峰值电流时,增大对作为母材的第一部件10、第二部件20的热量输入来实施焊接,在正极性的基值电流时,增大对作为焊接电极的填充材料的热量输入来实施焊接。这样一来,能够比直流焊接抑制对于母材的热量输入,促进作为焊接电极的填充材料熔融。
需要说明的是,虽然采用了实施利用正极性的脉冲焊接,不过作为电弧5的扩展较小但抑制向第二部件20的热量输入的焊接法,也可以实施反复处于电弧状态和短路状态的短路电弧焊接。
电弧焊机1通过一边向第三部件30的表面输送填充材料(第四部件40)一边供给焊接电流,由此产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第四部件40与第二部件20熔融结合,并且层叠覆盖住第三部件30的表面。
综上所述,在本实施方式所涉及的接合结构中,通过利用第四部件40覆盖第三部件30的表面,并且将第四部件40焊接到第二部件20上,由此利用第四部件40堵住第二部件20与第三部件30之间的间隙,以防止水分从外部侵入。这样一来,能够抑制水分从外部侵入第二部件20与第三部件30的叠合部分。
这样一来,能够抑制在第二部件20与第三部件30相叠合的部分产生电腐蚀,从而确保接合强度。
如上所述,利用材质与第三部件30不同而与第二部件20相同的作为填充材料的第二填充材料(第四部件40),实施第二次焊接,并且以在由第三部件30形成的凸缘形状的焊缝上覆盖熔融金属的方式进行焊接,形成比凸缘形状尺寸大的焊缝。这样一来,能够利用材质与第二部件20相同的第四部件40实施熔融接合。
另外,通过使相同的材质彼此熔融接合,则无需使用一般常用的粘接剂、密封剂、封口剂等不同的方法,就能抑制水分等从外部侵入,从而抑制电腐蚀。
需要说明的是,基本上,第一部件10和第三部件30使用熔点比第二部件20和第四部件40高的材质。由此,第三部件30与第四部件40之间的界面成为未熔融接合或者稍微熔融接合的状态。
这样一来,即使在第三部件30的凸缘形状的焊缝上形成第四部件40的焊缝,也能够在不产生使第三部件30的凸缘形状变形等影响的情况下形成第四部件40的焊缝。
(第二实施方式)
以下,对与上述第一实施方式相同的部分标注相同的符号,仅说明不同点。
如图2所示,第二部件20具有贯穿部21。贯穿部21具有朝向第一部件10而变细的锥形部22。
第三部件30通过电弧焊接而熔融。熔融的第三部件30沿着贯穿部21的锥形部22,集中流向贯穿部21的中央侧,并与第一部件10熔融结合。
然后,熔融的第三部件30填满贯穿部21内,由此在锥形部22的上表面扩展成凸缘状。
在熔融的第三部件30成为焊缝的过程中,在第三部件30设置凸缘部31,该凸缘部31按压贯穿部21的锥形部22。
然后,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
之后,通过一边向第三部件30的表面输送第四部件40一边供给焊接电流,从而产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第四部件40与第二部件20熔融结合,并且层叠覆盖第三部件30的表面。
如上所述,根据本实施方式所涉及的接合结构,通过在贯穿部21设置锥形部22,并使凸缘部31凝固成沿着锥形部22延伸的形状,从而能够抑制从第二部件20突出的凸缘部31的厚度。这样一来,也能够抑制从第二部件20突出的第四部件40的厚度。
(第三实施方式)
如图3所示,第二部件20具有台阶部25和贯穿部21,所述台阶部25在与第一部件10相反一侧的面(图3中为上表面)开口,所述贯穿部21形成在台阶部25的底面。
第三部件30通过电弧焊接而熔融。熔融的第三部件30与第一部件10熔融结合。
而且,熔融的第三部件30在填满贯穿部21内后,流出到贯穿部21的上表面侧的周缘部、即台阶部25的底面,并扩展成凸缘状。
在熔融的第三部件30成为焊缝(bead)的过程中,在第三部件30上设置凸缘部31,所述凸缘部31按压贯穿部21的周缘部。
而且,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
之后,通过一边向第三部件30的表面输送第四部件40一边供给焊接电流,从而产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第四部件40与第二部件20的台阶部25熔融结合,并且层叠覆盖第三部件30的表面。
如上所述,根据本实施方式所涉及的接合结构,能够将第三部件30的凸缘部31布置在台阶部25内,从而抑制凸缘部31从第二部件20突出。另外,能够抑制从第二部件20突出的第四部件40的厚度。
(第四实施方式)
如图4所示,第二部件20具有台阶部25和贯穿部21,所述台阶部25在与第一部件10相反一侧的面(图4中为上表面)开口,所述贯穿部21形成在台阶部25的底面。台阶部25的底面朝向贯穿部21倾斜。
第三部件30通过电弧焊接而熔融。熔融的第三部件30与第一部件10熔融结合。另外,熔融的第三部件30在接触台阶部25的倾斜面的情况下,沿着台阶部25的倾斜面流向贯穿部21,并朝着第一部件10熔融结合。
而且,熔融的第三部件30在填满贯穿部21内后,流出到贯穿部21的上表面侧的周缘部、即台阶部25的底面,在台阶部25的倾斜面扩展成凸缘状。
在熔融的第三部件30成为焊缝的过程中,在第三部件30设置凸缘部31,所述凸缘部31按压台阶部25的倾斜面。
而且,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
之后,通过一边向第三部件30的表面输送第四部件40一边供给焊接电流,从而产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第四部件40沿着台阶部25的倾斜面流动。更具体而言,以从第三部件30与第二部件20的外部侧堵住两者之间的间隙的方式有效地流动。而且,熔融的第四部件40与第二部件20熔融结合,并且层叠覆盖第三部件30的表面。
如上所述,根据本实施方式所涉及的接合结构,通过使台阶部25的底面朝向贯穿部21倾斜,由此熔融的第三部件30容易流向贯穿部21。
另外,熔融的第四部件40沿着台阶部25的倾斜面流动,从而能够有效地从第三部件30与第二部件20的外部侧堵住两者之间的间隙,并且与第二部件20熔融结合。
另外,能够将第三部件30的凸缘部31布置在台阶部25内,从而抑制凸缘部31从第二部件20突出。另外,能够抑制从第二部件20突出的第四部件40的厚度。
(第五实施方式)
如图5所示,第二部件20具有台阶部25和贯穿部21,所述台阶部在与第一部件10叠合的叠合面(图5中为下表面)开口,所述贯穿部21形成在台阶部25的底面。
第一部件10具有朝向台阶部25鼓起的鼓起部15。鼓起部15嵌入台阶部25。
第三部件30通过电弧焊接而熔融。熔融的第三部件30与第一部件10熔融结合。
并且,熔融的第三部件30在填满贯穿部21内之后,流出到贯穿部21的上表面侧的周缘部,并扩展成凸缘状。
在熔融的第三部件30成为焊缝(bead)的过程中,在第三部件30上设置凸缘部31,所述凸缘部31按压贯穿部21的周缘部。
而且,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
之后,通过一边向第三部件30的表面输送第四部件40一边供给焊接电流,从而产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第四部件40与第二部件20熔融结合,并且层叠覆盖第三部件30的表面。
如上所述,根据本实施方式所涉及的接合结构,只要在将第二部件20叠合在第一部件10上时,将鼓起部15嵌入台阶部25,就能容易地实施第一部件10和第二部件20的对准。
另外,在通过电弧焊接使第三部件30相对于第一部件10熔融时,利用在第一部件10上的鼓起部15的背面侧空出的空间(空间)部分,能够在与第二部件20相反一侧的面即第一部件10的背面充分形成熔透焊道。这样一来,通过像是以从第一部件10的背面侧也进行了焊接那样来形成焊道的、所谓的熔透焊接,而能够进一步提高强度。
另外,通过在第一部件10的鼓起部15的背面侧设置空出的空间部分,从而能够确保焊道从第一部件10的背面侧作为熔透焊道局部突出来时的空间。
(第六实施方式)
如图6所示,第二部件20具有贯穿部21。
第三部件30通过电弧焊接而熔融。第三部件30具有第一接合部35和第二接合部36,所述第一接合部35焊接到第一部件10上,所述第二接合部36焊接到第一接合部35上,构成凸缘部31。
具体而言,在将熔融的第三部件30经由贯穿部21焊接到第一部件10上时,以熔化所需的热量输入,实施电弧5的扩展较小的反复处于短路状态和电弧状态的短路电弧焊接,来形成第一接合部35。之后,以不熔融第二部件20的这一程度的低热量输入,实施电弧5的扩展较大的利用正极性、交流电的脉冲焊接,来形成第二接合部36。这样一来,能够在抑制对第二部件20的热量输入量的同时形成凸缘部31。
在熔融的第三部件30成为焊缝的过程中,在第三部件30设置第一接合部35和第二接合部36。第一接合部35与第一部件10熔融结合。第二接合部36与第一接合部35熔融结合,并构成凸缘部31,所述凸缘部31按压贯穿部21的周缘部。
第一接合部35的上部优选以成为中央凹陷的形状的方式来进行焊接。
这样一来,在对第一接合部35焊接第二接合部36时,容易确定焊接位置。另外,已熔融的第二接合部36容易向第一接合部35的凹陷的中央侧集中,从而能够进一步调整第二接合部36的形状。
而且,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
之后,通过一边向第三部件30的表面输送第四部件40一边供给焊接电流,从而产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第四部件40与第二部件20熔融结合,并且层叠覆盖第三部件30的表面。
如上所述,根据本实施方式所涉及的接合结构,通过由分开的第一接合部35和第二接合部36来形成第三部件30,从而能够考虑第二部件20的材料特性,适当使用焊接法或焊接条件。
需要说明的是,第一部件10和第二部件20的形状仅为一个示例而已,也可以是其他形状的组合。
(第七实施方式)
如图7所示,第二部件20具有贯穿部21。
第三部件30通过电弧焊接而熔融。熔融的第三部件30与第一部件10熔融结合。熔融的第三部件30在填满贯穿部21内后,流出到贯穿部21的上表面侧的周缘部,并扩展成凸缘状。
在熔融的第三部件30成为焊缝(bead)的过程中,在第三部件30上设置凸缘部31,所述凸缘部31按压贯穿部21的周缘部。
而且,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
第四部件40具有中央部41和外周部42。中央部41覆盖第三部件30的表面的中央部分。外周部42沿着中央部41的外周缘焊接到中央部41和第二部件20上。
具体而言,通过一边向第三部件30的表面的中央部分输送第四部件40一边供给焊接电流,由此产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第四部件40层叠覆盖第三部件30的表面。这样一来,就形成了第四部件40的中央部41。
而且,通过使电弧焊机1的喷嘴2沿着中央部41的外周缘旋转,由此向中央部41的外周缘供给熔融的第四部件40。熔融的第四部件40焊接到中央部41和第二部件20上。这样一来,就形成了第四部件40的外周部42。
如上所述,根据本实施方式所涉及的接合结构,通过电弧焊接形成中央部41,覆盖第三部件30的表面的中央部分,之后沿着中央部41的外周缘实施电弧焊接,来形成外周部42,由此而能够使中央部41与外周部42熔合。
(第八实施方式)
如图8所示,第二部件20具有贯穿部21。
第三部件30通过电弧焊接而熔融。熔融的第三部件30与第一部件10熔融结合。熔融的第三部件30在填满贯穿部21内后,流出到贯穿部21的上表面侧的周缘部,并扩展成凸缘状。
在熔融的第三部件30成为焊缝(bead)的过程中,在第三部件30上设置凸缘部31,所述凸缘部31按压贯穿部21的周缘部。
而且,第三部件30相对于第一部件10凝固收缩,由此作为异种材料的第二部件20被压缩固定在凸缘部31与第一部件10之间。
第四部件40具有中央部41和外周部42。中央部41覆盖第三部件30的表面的中央部分。外周部42沿着中央部41的外周缘焊接到中央部41和第二部件20上。
具体而言,通过使电弧焊机1的喷嘴2沿着凸缘部31的外周缘旋转,由此向凸缘部31的外周缘供给熔融的第四部件40。熔融的第四部件40沿着凸缘部31的外周缘焊接到第二部件20上。这样一来,就形成了第四部件40的外周部42。
而且,通过一边向第三部件30的表面的中央部分输送第四部件40一边供给焊接电流,由此产生电弧5。通过电弧焊接而熔融的第四部件40与外周部42熔融结合,并且层叠覆盖第三部件30的表面。这样一来,就形成了第四部件40的中央部41。
如上所述,根据本实施方式所涉及的接合结构,通过电弧焊接形成外周部42,覆盖第三部件30的表面的外周部分,之后,在第三部件30的表面的中央部分实施电弧焊接,形成中央部41,由此而能够使中央部41与外周部42熔合。
(其他实施方式)
上述实施方式也可以采用以下结构。
在本实施方式中,对第一部件10实施电弧焊接,但并不局限于该方式。具体而言,作为第三部件30的填充材料具有溶极式(消耗电极式)和非溶极式(非消耗电极式)。因此,例如,也可以使用作为非溶极式(非消耗电极式)填充材料的填充焊丝来替代作为第三部件30所使用的作为溶极式(消耗电极式)填充材料的焊丝,实施对第一部件10进行激光焊接的激光填料焊接。
在激光填料焊接中,能够在对第一部件10照射激光,切实确保第一部件10的表面熔化后,仅向所供给的填充焊丝照射激光,从而使作为第三部件30的填充焊丝熔融。这样一来,能够在抑制向第二部件20的热量输入的同时,用第三部件30填满贯穿部21内。
另外,为了降低激光的功率密度,通过使激光散焦,将光束直径确保得较大,从而能够利用激光的光束直径的外周部分,来对第二部件20进行预热。这样一来,能够容易使作为第三部件30的已熔融的填充焊丝与第二部件20熔合。而且,利用该效果,通过堵住第二部件20与第三部件30之间的间隙,以防止水分从外部侵入,从而能够抑制水分从外部侵入第二部件20与第三部件30的叠合部分。
另外,还可以利用使用电弧焊接和激光焊接的混合焊接,形成第三部件30和第四部件40。具体进行说明,也可以利用由激光填料焊接形成第三部件30并由电弧焊接形成第四部件40的混合焊接形成。
另外,还可以利用由使用溶极式填充材料的电弧焊接形成第三部件30并由使用作为非溶极式填充材料的填充焊丝的激光填料焊接形成第四部件40的混合焊接来形成。
并且,还可以构成为将上述激光焊接组合起来。例如,还可以向第二部件20的贯穿部21的外周侧和第三部件30的上部侧中的至少一处以上的部位预先照射降低了输出的激光来进行预热,降低输出的方式为:例如为了降低激光的功率密度而使激光散焦来相对地降低输出,或者将激光的连续输出变为脉冲振荡输出并降低作为脉冲振荡输出的启动和关闭的比率即占空比(Duty)等。这样一来,能够提高第二部件20、第三部件30以及第四部件40在焊接时的熔合。由此,能够抑制水分从外部侵入第二部件20、第三部件30以及第四部件40的叠合部分。
-产业实用性-
综上所述,本发明能够得到可抑制在金属材料与异种材料相叠合的部分发生电腐蚀这样的实用性高的效果,因此极其有用,产业实用性高。
-符号说明一
10  第一部件
15  鼓起部
20  第二部件
21  贯穿部
22  锥形部
25  台阶部
30  第三部件
31  凸缘部
35  第一接合部
36  第二接合部
40  第四部件
41  中央部
42  外周部

Claims (8)

1.一种接合结构,在该接合结构中,由金属材料制成的第一部件、由难以焊接到该第一部件上的材料制成的第二部件、以及由焊接到该第一部件上的填充材料制成的第三部件相互接合,其特征在于:
在所述第二部件上形成有朝着所述第一部件贯穿该第二部件的贯穿部,
所述第三部件经由所述贯穿部焊接到所述第一部件上,
所述接合结构包括第四部件,所述第四部件由能够焊接到所述第二部件上的填充材料制成,并且覆盖所述第三部件的表面,且焊接到该第二部件上。
2.根据权利要求1所述的接合结构,其特征在于:
所述第三部件具有凸缘部,该凸缘部在所述第二部件的与所述第一部件相反一侧的面上比该贯穿部向径向外侧突出,并按压该贯穿部的周缘部。
3.根据权利要求1所述的接合结构,其特征在于:
所述贯穿部具有朝向所述第一部件而变细的锥形部,
所述第三部件按压所述锥形部。
4.根据权利要求l所述的接合结构,其特征在于:
所述第二部件具有台阶部和所述贯穿部,所述台阶部在与所述第一部件相反一侧的面开口,所述贯穿部形成在该台阶部的底面。
5.根据权利要求4所述的接合结构,其特征在于:
所述台阶部的底面朝向所述贯穿部倾斜。
6.根据权利要求1所述的接合结构,其特征在于:
所述第二部件具有台阶部和所述贯穿部,所述台阶部在与所述第一部件叠合的叠合面开口,所述贯穿部形成在该台阶部的底面,
所述第一部件具有朝向所述台阶部鼓起的鼓起部。
7.根据权利要求1到6中任一项权利要求所述的接合结构,其特征在于:
所述第三部件具有第一接合部和第二接合部,所述第一接合部焊接到所述第一部件上,所述第二接合部焊接到该第一接合部上,并按压所述贯穿部的周缘部。
8.根据权利要求1到7中任一项权利要求所述的接合结构,其特征在于:
所述第四部件具有中央部和外周部,所述中央部覆盖所述第三部件的表面的中央部分,所述外周部沿着该中央部的外周缘焊接到该中央部和所述第二部件上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52114446A (en) * 1976-03-22 1977-09-26 Fuji Heavy Ind Ltd Method of joining members of different materials
JPS55109570A (en) * 1979-02-15 1980-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Boundary corrosion preventing method
JPH0243847Y2 (zh) * 1986-06-19 1990-11-21
EP3498410A4 (en) * 2016-08-09 2019-08-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. JUNCTION STRUCTURE
WO2019086698A1 (en) * 2017-11-06 2019-05-09 Hempel A/S A method for improving a fluid dynamic profile of a marine vessel, a marine vessel having an improved fluid dynamic profile, and a coating system for improving the fluid dynamic profile
JP6829218B2 (ja) * 2018-02-28 2021-02-10 株式会社神戸製鋼所 異材接合用アーク溶接法
JP7160625B2 (ja) * 2018-10-18 2022-10-25 株式会社神戸製鋼所 異材接合用アークスタッド溶接法及び接合補助部材

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