JP2001340972A - 高炭素鋼材、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法 - Google Patents
高炭素鋼材、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼入れ性の高い機械構造用鋼や高張力低合金
鋼を健全に溶接することができるプロジェクション溶接
方法を提案する。 【解決手段】 母材の片側または両方が高炭素鋼材また
は高張力低合金鋼材からなるプロジェクション溶接にお
いて、母材間に薄板またはめっき被膜からなるスペーサ
を介在させてプロジェクション溶接することを特徴とす
る。
鋼を健全に溶接することができるプロジェクション溶接
方法を提案する。 【解決手段】 母材の片側または両方が高炭素鋼材また
は高張力低合金鋼材からなるプロジェクション溶接にお
いて、母材間に薄板またはめっき被膜からなるスペーサ
を介在させてプロジェクション溶接することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプロジェクション溶
接により高炭素鋼材、高張力低合金鋼材を溶接する方法
に関する。
接により高炭素鋼材、高張力低合金鋼材を溶接する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】プロジェクション溶接は周知の通り、母
材の片側または両側に突起（プロジェクション）を作っ
てこの部分に大電流と加圧力を集中させ、母材の接触抵
抗と固有抵抗による抵抗発熱を利用し、溶接部を溶融せ
しめ、圧接を行うものであり、スポット溶接やシーム溶
接と同様な重ね抵抗溶接法の一種である。なお、突起を
作らずに母材の角、縁、先端、ふくらみなどを突起のか
わりに利用する場合もある。
材の片側または両側に突起（プロジェクション）を作っ
てこの部分に大電流と加圧力を集中させ、母材の接触抵
抗と固有抵抗による抵抗発熱を利用し、溶接部を溶融せ
しめ、圧接を行うものであり、スポット溶接やシーム溶
接と同様な重ね抵抗溶接法の一種である。なお、突起を
作らずに母材の角、縁、先端、ふくらみなどを突起のか
わりに利用する場合もある。
【０００３】このプロジェクション溶接法は、母材を加
圧しながら突起に電流を集中させて溶接する方法である
ので、電極可動部は突起の圧潰に追随できるように慣性
と摩擦の小さいこと、多点溶接の均等性のために電極全
域が均一に加圧されることが必要で、特に溶接機の剛
性、加圧機構の精度および即応性が重要であり、これら
の要求を満たす溶接機が必要であることから、専用のプ
ロジェクション溶接機が作られ使用されている。
圧しながら突起に電流を集中させて溶接する方法である
ので、電極可動部は突起の圧潰に追随できるように慣性
と摩擦の小さいこと、多点溶接の均等性のために電極全
域が均一に加圧されることが必要で、特に溶接機の剛
性、加圧機構の精度および即応性が重要であり、これら
の要求を満たす溶接機が必要であることから、専用のプ
ロジェクション溶接機が作られ使用されている。
【０００４】また、プロジェクション溶接法は、前記し
たごとく溶接機の容量、性能の面から一段上のものを必
要とし、溶接設備費が高くつくことや、母材溶接部にか
なり精度の高い突起を作らなければならないという短所
があるが、以下に示す多くの長所を有する点で優れてい
る。 母材板厚がおのおの異なる場合でも溶接できる。す
なわち、熱容量がそれぞれ異なる母材の組合わせの場合
は、厚板側に突起を作ることにより、容易に熱平衡が得
られる。 異種金属の溶接ができる。この場合は、熱伝導率の
良い母材側に突起を作ることにより、容易に熱平衡が得
られる。 電極面積が広いので、機械的強度や熱伝導の面から
有利であり、電極の消耗が少ない。 電流と加圧力が各点に均一に負荷されるので、ばら
つきの少ない信頼度の高い溶接点が得られる。 多点同時溶接ができるので、作業速度が早く高能率
の溶接が行える。 特殊な電極または治具を使用することにより、複雑
な形状の部品溶接ができ、かつ組付け精度が高い。 鋼材・青銅・ステンレス鋼・ニッケル合金・アルミ
ニウム合金・鋼と黄銅、鋼と青銅など、溶接適用素材の
範囲が広い。
たごとく溶接機の容量、性能の面から一段上のものを必
要とし、溶接設備費が高くつくことや、母材溶接部にか
なり精度の高い突起を作らなければならないという短所
があるが、以下に示す多くの長所を有する点で優れてい
る。 母材板厚がおのおの異なる場合でも溶接できる。す
なわち、熱容量がそれぞれ異なる母材の組合わせの場合
は、厚板側に突起を作ることにより、容易に熱平衡が得
られる。 異種金属の溶接ができる。この場合は、熱伝導率の
良い母材側に突起を作ることにより、容易に熱平衡が得
られる。 電極面積が広いので、機械的強度や熱伝導の面から
有利であり、電極の消耗が少ない。 電流と加圧力が各点に均一に負荷されるので、ばら
つきの少ない信頼度の高い溶接点が得られる。 多点同時溶接ができるので、作業速度が早く高能率
の溶接が行える。 特殊な電極または治具を使用することにより、複雑
な形状の部品溶接ができ、かつ組付け精度が高い。 鋼材・青銅・ステンレス鋼・ニッケル合金・アルミ
ニウム合金・鋼と黄銅、鋼と青銅など、溶接適用素材の
範囲が広い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したごとく、プロ
ジェクション溶接法は多くの長所を有するが、従来のプ
ロジェクション溶接法では、焼入れ硬化性の高い機械構
造用高炭素鋼どうし、あるいは高炭素鋼と高張力低合金
鋼との溶接には適用できないという欠点があった。前記
したプロジェクション溶接法の長所の中に、異種金属の
溶接ができ、鋼材・青銅・ステンレス鋼・ニッケル合金
・アルミニウム合金・鋼と黄銅、鋼と青銅など、溶接適
用素材の範囲が広いことが挙げられているが、この場合
の異種金属、溶接適用素材とは、あくまで溶接割れ等の
溶接欠陥が生じない材質、すなわちカーボン量の少ない
材質のものに限られ、カーボンが多く含まれているＳ４
５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ、ＨＴ７８０等の焼入れ性の高
い機械構造用鋼や高張力低合金鋼の場合は、プロジェク
ション溶接法を適用することが困難である。その理由
は、焼入れ性の高い機械構造用鋼や高張力低合金鋼を従
来の方法でプロジェクション溶接した場合は、本来抵抗
溶接は急熱急冷であるためＳ４５Ｃクラスの高炭素含有
鋼では、母材中に多く含有されているカーボンにより、
溶接割れや硬度アップが著しく、溶接欠陥のない健全な
溶接部を得ることができないためである。そのため従
来、Ｓ４５Ｃクラスの高炭素含有鋼や高張力低合金鋼の
溶接にプロジェクション溶接法を適用した実用例はな
い。
ジェクション溶接法は多くの長所を有するが、従来のプ
ロジェクション溶接法では、焼入れ硬化性の高い機械構
造用高炭素鋼どうし、あるいは高炭素鋼と高張力低合金
鋼との溶接には適用できないという欠点があった。前記
したプロジェクション溶接法の長所の中に、異種金属の
溶接ができ、鋼材・青銅・ステンレス鋼・ニッケル合金
・アルミニウム合金・鋼と黄銅、鋼と青銅など、溶接適
用素材の範囲が広いことが挙げられているが、この場合
の異種金属、溶接適用素材とは、あくまで溶接割れ等の
溶接欠陥が生じない材質、すなわちカーボン量の少ない
材質のものに限られ、カーボンが多く含まれているＳ４
５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ、ＨＴ７８０等の焼入れ性の高
い機械構造用鋼や高張力低合金鋼の場合は、プロジェク
ション溶接法を適用することが困難である。その理由
は、焼入れ性の高い機械構造用鋼や高張力低合金鋼を従
来の方法でプロジェクション溶接した場合は、本来抵抗
溶接は急熱急冷であるためＳ４５Ｃクラスの高炭素含有
鋼では、母材中に多く含有されているカーボンにより、
溶接割れや硬度アップが著しく、溶接欠陥のない健全な
溶接部を得ることができないためである。そのため従
来、Ｓ４５Ｃクラスの高炭素含有鋼や高張力低合金鋼の
溶接にプロジェクション溶接法を適用した実用例はな
い。
【０００６】本発明は、上記した従来のプロジェクショ
ン溶接法の欠点を解消するためになされたもので、現状
のプロジェクション溶接機を使用して焼入れ性の高い機
械構造用鋼や高張力低合金鋼を健全に溶接することがで
きる高炭素鋼材、高張力低合金鋼材のプロジェクション
溶接方法を提案しようとするものである。
ン溶接法の欠点を解消するためになされたもので、現状
のプロジェクション溶接機を使用して焼入れ性の高い機
械構造用鋼や高張力低合金鋼を健全に溶接することがで
きる高炭素鋼材、高張力低合金鋼材のプロジェクション
溶接方法を提案しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプロジェク
ション溶接方法は、母材の片側または両方が高炭素鋼材
または高張力低合金鋼材からなるプロジェクション溶接
において、母材間にスペーサを介在させてプロジェクシ
ョン溶接することを特徴とするものである。このプロジ
ェクション溶接における前記高炭素鋼材としては、焼入
れ性の高い機械構造用鋼（Ｓ４５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮ
Ｍ、ＨＴ７８０等）であり、前記スペーサとしては、薄
板またはめっき被膜であることを特徴とするものであ
る。さらに、スペーサとして使用する薄板の肉厚は、５
０μｍ〜０．４ｍｍ、めっき皮膜の膜厚は、１０〜１０
０μｍであることを特徴とし、前記めっき被膜をスペー
サとして使用する場合は、母材の少なくとも一方にめっ
き被膜を設けることを特徴とし、また、片方の母材にス
ペーサとして薄板とめっき被膜とを組合わせてプロジェ
クション溶接することも可能である。スペーサの材質と
しては、０．０５％Ｃ以下の低炭素鋼または極低炭素
鋼、もしくは純ニッケルまたは純銅であることを特徴と
し、めっきの種類としては、鉄、ニッケル、銅のいずれ
でもよいことを特徴とする。なお、プロジェクション溶
接は、非酸化性ガスまたは還元性ガス雰囲気中、あるい
は真空中で行うこともできる。
ション溶接方法は、母材の片側または両方が高炭素鋼材
または高張力低合金鋼材からなるプロジェクション溶接
において、母材間にスペーサを介在させてプロジェクシ
ョン溶接することを特徴とするものである。このプロジ
ェクション溶接における前記高炭素鋼材としては、焼入
れ性の高い機械構造用鋼（Ｓ４５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮ
Ｍ、ＨＴ７８０等）であり、前記スペーサとしては、薄
板またはめっき被膜であることを特徴とするものであ
る。さらに、スペーサとして使用する薄板の肉厚は、５
０μｍ〜０．４ｍｍ、めっき皮膜の膜厚は、１０〜１０
０μｍであることを特徴とし、前記めっき被膜をスペー
サとして使用する場合は、母材の少なくとも一方にめっ
き被膜を設けることを特徴とし、また、片方の母材にス
ペーサとして薄板とめっき被膜とを組合わせてプロジェ
クション溶接することも可能である。スペーサの材質と
しては、０．０５％Ｃ以下の低炭素鋼または極低炭素
鋼、もしくは純ニッケルまたは純銅であることを特徴と
し、めっきの種類としては、鉄、ニッケル、銅のいずれ
でもよいことを特徴とする。なお、プロジェクション溶
接は、非酸化性ガスまたは還元性ガス雰囲気中、あるい
は真空中で行うこともできる。
【０００８】本発明において、母材間にスペーサを介在
させてプロジェクション溶接する方法をこうじたのは、
溶接部における母材中のカーボン含有量をこのスペーサ
にて希釈することができて、カーボンによる溶接割れや
硬度アップを防止することができるためである。すなわ
ち、Ｓ４５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ、等の焼入れ性の高い
機械構造用鋼やＳＨＹ（ＨＴ７８０）等の高張力低合金
鋼をスペーサを介在させずにプロジェクション溶接した
場合には、前記したごとく母材中に多く含有されている
カーボンにより溶接割れや硬度アップが著しいが、母材
間にスペーサを介在させてプロジェクション溶接した場
合は、突起が通電により徐々に潰れてナゲットが生成さ
れる際、スペーサも同時に溶融してナゲットに溶け込
み、その結果ナゲット中のカーボン量がスペーサの成分
にて希釈されるためである。
させてプロジェクション溶接する方法をこうじたのは、
溶接部における母材中のカーボン含有量をこのスペーサ
にて希釈することができて、カーボンによる溶接割れや
硬度アップを防止することができるためである。すなわ
ち、Ｓ４５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ、等の焼入れ性の高い
機械構造用鋼やＳＨＹ（ＨＴ７８０）等の高張力低合金
鋼をスペーサを介在させずにプロジェクション溶接した
場合には、前記したごとく母材中に多く含有されている
カーボンにより溶接割れや硬度アップが著しいが、母材
間にスペーサを介在させてプロジェクション溶接した場
合は、突起が通電により徐々に潰れてナゲットが生成さ
れる際、スペーサも同時に溶融してナゲットに溶け込
み、その結果ナゲット中のカーボン量がスペーサの成分
にて希釈されるためである。
【０００９】本発明で使用するスペーサとして、薄板ま
たはめっき被膜を用いることとしたのは、接合中央部に
薄い軟質層を形成させるためである。また、スペーサと
して使用する薄板の肉厚を５０μｍ〜０．４ｍｍに、め
っき皮膜の膜厚を１０〜１００μｍにそれぞれ限定した
のは、薄板の場合肉厚が５０μｍ未満では素材の価格が
高く、市場で容易に入手できない上、取り扱いも容易で
なく、他方、０．４ｍｍを超えると加圧条件が一定の場
合、接合層の厚さは板厚に関係なくほぼ一定となり、不
必要に厚い場合には残りの金属が横にはみ出し接合形状
悪化の原因となるためである。また、めっき皮膜の場合
膜厚が１０μｍ未満では加圧条件および電流条件によっ
ては、瞬時にめっきがはがれたような状態となり、実用
的でなく、他方、１００μｍを超えるとめっき層自体の
品質が悪くなる可能性が大となり、品質の良好な接合部
が得られなくなるおそれがあるためである。
たはめっき被膜を用いることとしたのは、接合中央部に
薄い軟質層を形成させるためである。また、スペーサと
して使用する薄板の肉厚を５０μｍ〜０．４ｍｍに、め
っき皮膜の膜厚を１０〜１００μｍにそれぞれ限定した
のは、薄板の場合肉厚が５０μｍ未満では素材の価格が
高く、市場で容易に入手できない上、取り扱いも容易で
なく、他方、０．４ｍｍを超えると加圧条件が一定の場
合、接合層の厚さは板厚に関係なくほぼ一定となり、不
必要に厚い場合には残りの金属が横にはみ出し接合形状
悪化の原因となるためである。また、めっき皮膜の場合
膜厚が１０μｍ未満では加圧条件および電流条件によっ
ては、瞬時にめっきがはがれたような状態となり、実用
的でなく、他方、１００μｍを超えるとめっき層自体の
品質が悪くなる可能性が大となり、品質の良好な接合部
が得られなくなるおそれがあるためである。
【００１０】また、本発明において、スペーサの材質と
して、０．０５％Ｃ以下の低炭素鋼または極低炭素鋼、
もしくは純ニッケルまたは純銅を用いることとしたの
は、硬くて脆い金属間化合物をつくらず、延性のある軟
質層を接合部中央に形成し、切欠になりそうな形状の悪
い接合部が存在しても、この軟質層が緩衝材となり、切
欠疲労強度または切欠静的強度の低下を防ぐためであ
る。
して、０．０５％Ｃ以下の低炭素鋼または極低炭素鋼、
もしくは純ニッケルまたは純銅を用いることとしたの
は、硬くて脆い金属間化合物をつくらず、延性のある軟
質層を接合部中央に形成し、切欠になりそうな形状の悪
い接合部が存在しても、この軟質層が緩衝材となり、切
欠疲労強度または切欠静的強度の低下を防ぐためであ
る。
【００１１】なお、品質を特に重視する接合部を得る場
合には、本発明のプロジェクション溶接を非酸化性ガス
または還元性ガス雰囲気中あるいは真空中で行ってもよ
い。すなわち、接合部が高温のとき、大気にさらされる
と外表面あるいは内側が酸化したり、気孔を伴うおそれ
があり、また大気の酸素を吸収して材質劣化の原因とな
るため、高品質の接合部を得るためには、プロジェクシ
ョン溶接を非酸化性ガスまたは還元性ガス雰囲気中ある
いは真空中で行うのが好ましい。
合には、本発明のプロジェクション溶接を非酸化性ガス
または還元性ガス雰囲気中あるいは真空中で行ってもよ
い。すなわち、接合部が高温のとき、大気にさらされる
と外表面あるいは内側が酸化したり、気孔を伴うおそれ
があり、また大気の酸素を吸収して材質劣化の原因とな
るため、高品質の接合部を得るためには、プロジェクシ
ョン溶接を非酸化性ガスまたは還元性ガス雰囲気中ある
いは真空中で行うのが好ましい。
【００１２】また、プロジェクション溶接後、当該溶接
部に再度通電して抵抗発熱により硬度を下げて伸びや靭
性をさらに向上させることもできる。
部に再度通電して抵抗発熱により硬度を下げて伸びや靭
性をさらに向上させることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明に係るプロジ
ェクション溶接方法の実施例を示す説明図で、図１は厚
肉鋼板に薄板鋼板をプロジェクション溶接する方法の一
例を示す説明図、図２は厚肉鋼板に円筒体をプロジェク
ション溶接する場合の溶接前の状態を示す説明図、図３
は鋼管に円筒体をプロジェクション溶接する場合の溶接
前の状態を示す説明図であり、１は厚肉鋼板、２は薄板
鋼板、２−１、７−１、９−１は突起（プロジェクショ
ン）、３−１、３−２、３−３はスペーサ、４は可動電
極、５は固定電極、６は電源、７、９は円筒体、８は鋼
管である。
ェクション溶接方法の実施例を示す説明図で、図１は厚
肉鋼板に薄板鋼板をプロジェクション溶接する方法の一
例を示す説明図、図２は厚肉鋼板に円筒体をプロジェク
ション溶接する場合の溶接前の状態を示す説明図、図３
は鋼管に円筒体をプロジェクション溶接する場合の溶接
前の状態を示す説明図であり、１は厚肉鋼板、２は薄板
鋼板、２−１、７−１、９−１は突起（プロジェクショ
ン）、３−１、３−２、３−３はスペーサ、４は可動電
極、５は固定電極、６は電源、７、９は円筒体、８は鋼
管である。
【００１４】図１において、厚肉鋼板１および薄板鋼板
２は高炭素鋼材または高張力低合金鋼材からなってい
る。薄板鋼板２側に設けた突起（プロジェクション）２
−１と厚肉鋼板１との間に介在させるスペーサ３−１は
薄板またはめっき被膜からなり、薄板の場合は肉厚が５
０μｍ〜０．４ｍｍのものを用い、めっき被膜の場合は
膜厚が１０〜１００μｍのものである。スペーサ３−１
に薄板を用いる場合は、突起２−１と厚肉鋼板１との間
にその薄板を介在させればよいが、スペーサ３−１をめ
っき被膜で構成する場合は、突起２−１と厚肉鋼板１の
どちらか一方又は両方にめっき被膜を設ければよい。ま
た、スペーサ３−１はめっき被膜と薄板の両方で構成し
てもよく、さらにその場合、めっき被膜は突起２−１と
厚肉鋼板１のどちらか一方又は両方に設けることができ
る。また、スペーサの材質としては、０．０５％Ｃ以下
の低炭素鋼または極低炭素鋼、もしくは純ニッケルまた
は純銅とする。
２は高炭素鋼材または高張力低合金鋼材からなってい
る。薄板鋼板２側に設けた突起（プロジェクション）２
−１と厚肉鋼板１との間に介在させるスペーサ３−１は
薄板またはめっき被膜からなり、薄板の場合は肉厚が５
０μｍ〜０．４ｍｍのものを用い、めっき被膜の場合は
膜厚が１０〜１００μｍのものである。スペーサ３−１
に薄板を用いる場合は、突起２−１と厚肉鋼板１との間
にその薄板を介在させればよいが、スペーサ３−１をめ
っき被膜で構成する場合は、突起２−１と厚肉鋼板１の
どちらか一方又は両方にめっき被膜を設ければよい。ま
た、スペーサ３−１はめっき被膜と薄板の両方で構成し
てもよく、さらにその場合、めっき被膜は突起２−１と
厚肉鋼板１のどちらか一方又は両方に設けることができ
る。また、スペーサの材質としては、０．０５％Ｃ以下
の低炭素鋼または極低炭素鋼、もしくは純ニッケルまた
は純銅とする。
【００１５】図１に示す本発明方法により厚肉鋼板１に
薄板鋼板２をプロジェクション溶接する場合は、薄板鋼
板２側に設けた突起（プロジェクション）２−１と厚肉
鋼板１との間にスペーサ３−１を介在させ、可動電極４
および固定電極５にて厚肉鋼板１と薄板鋼板２を重ねて
挟持した状態で可動電極４にて薄板鋼板２を加圧しなが
ら、電源６にて通電し突起２−１に電流を集中させて溶
接する。この時、母材である厚肉鋼板１と突起２−１の
接触抵抗と固有抵抗による抵抗発熱により突起２−１と
スペーサ３−１が溶融し、生成されるナゲットにスペー
サが溶け込むことにより、ナゲット中のカーボン量がス
ペーサの成分にて希釈されので、母材である厚肉鋼板１
と薄板鋼板２がＳ４５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ、ＨＴ７８
０等の焼入れ性の高い機械構造用鋼やＳＨＹ等の高張力
低合金鋼であっても、溶接割れが発生したり、硬度が上
昇することがなくなり、割れや亀裂等、溶接欠陥のない
健全な溶接部が得られる。
薄板鋼板２をプロジェクション溶接する場合は、薄板鋼
板２側に設けた突起（プロジェクション）２−１と厚肉
鋼板１との間にスペーサ３−１を介在させ、可動電極４
および固定電極５にて厚肉鋼板１と薄板鋼板２を重ねて
挟持した状態で可動電極４にて薄板鋼板２を加圧しなが
ら、電源６にて通電し突起２−１に電流を集中させて溶
接する。この時、母材である厚肉鋼板１と突起２−１の
接触抵抗と固有抵抗による抵抗発熱により突起２−１と
スペーサ３−１が溶融し、生成されるナゲットにスペー
サが溶け込むことにより、ナゲット中のカーボン量がス
ペーサの成分にて希釈されので、母材である厚肉鋼板１
と薄板鋼板２がＳ４５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ、ＨＴ７８
０等の焼入れ性の高い機械構造用鋼やＳＨＹ等の高張力
低合金鋼であっても、溶接割れが発生したり、硬度が上
昇することがなくなり、割れや亀裂等、溶接欠陥のない
健全な溶接部が得られる。
【００１６】図２に示す実施例は、図１と同様のＳ４５
Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ等の焼入れ性の高い機械構造用鋼
やＳＨＹ（ＨＴ７８０）等の高張力低合金鋼からなる厚
肉鋼板１と円筒体７のプロジェクション溶接を例示した
もので、このプロジェクション溶接の場合も、円筒体７
の先端に形成した突起（プロジェクション）７−１と厚
肉鋼板１との間に、前記と同様のスペーサ３−２を介在
させ、図１に示す方法と同様、可動電極４および固定電
極５の間に厚肉鋼板１と円筒体７を挟持した状態で可動
電極４にて円筒体７を加圧しながらプロジェクション溶
接を行う。この実施例においても、母材である厚肉鋼板
１と円筒体７の突起７−１の接触抵抗と固有抵抗による
抵抗発熱により突起７−１とスペーサ３−２が溶融し、
生成されるナゲットにスペーサが溶け込むことにより、
ナゲット中のカーボン量がスペーサの成分にて希釈さ
れ、割れや亀裂等、溶接欠陥のない健全な溶接部が得ら
れる。
Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ等の焼入れ性の高い機械構造用鋼
やＳＨＹ（ＨＴ７８０）等の高張力低合金鋼からなる厚
肉鋼板１と円筒体７のプロジェクション溶接を例示した
もので、このプロジェクション溶接の場合も、円筒体７
の先端に形成した突起（プロジェクション）７−１と厚
肉鋼板１との間に、前記と同様のスペーサ３−２を介在
させ、図１に示す方法と同様、可動電極４および固定電
極５の間に厚肉鋼板１と円筒体７を挟持した状態で可動
電極４にて円筒体７を加圧しながらプロジェクション溶
接を行う。この実施例においても、母材である厚肉鋼板
１と円筒体７の突起７−１の接触抵抗と固有抵抗による
抵抗発熱により突起７−１とスペーサ３−２が溶融し、
生成されるナゲットにスペーサが溶け込むことにより、
ナゲット中のカーボン量がスペーサの成分にて希釈さ
れ、割れや亀裂等、溶接欠陥のない健全な溶接部が得ら
れる。
【００１７】図３に示す実施例は、図１と同様のＳ４５
Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ等の焼入れ性の高い機械構造用鋼
やＳＨＹ（ＨＴ７８０）等の高張力低合金鋼からなる鋼
管８と円筒体９のプロジェクション溶接を例示したもの
で、このプロジェクション溶接の場合も、円筒体９の先
端に形成した突起（プロジェクション）９−１と鋼管８
との間に、前記と同様のスペーサ３−３を介在させ、図
１に示す方法と同様、可動電極４および固定電極５の間
に鋼管８と円筒体９を挟持した状態で可動電極４にて円
筒体９を加圧しながらプロジェクション溶接を行う。こ
の実施例においても、母材である鋼管８と円筒体９の突
起９−１の接触抵抗と固有抵抗による抵抗発熱により突
起９−１とスペーサ３−３が溶融し、ナゲット中のカー
ボン量がスペーサの成分にて希釈されることにより、割
れや亀裂等、溶接欠陥のない健全な溶接部が得られる。
Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ等の焼入れ性の高い機械構造用鋼
やＳＨＹ（ＨＴ７８０）等の高張力低合金鋼からなる鋼
管８と円筒体９のプロジェクション溶接を例示したもの
で、このプロジェクション溶接の場合も、円筒体９の先
端に形成した突起（プロジェクション）９−１と鋼管８
との間に、前記と同様のスペーサ３−３を介在させ、図
１に示す方法と同様、可動電極４および固定電極５の間
に鋼管８と円筒体９を挟持した状態で可動電極４にて円
筒体９を加圧しながらプロジェクション溶接を行う。こ
の実施例においても、母材である鋼管８と円筒体９の突
起９−１の接触抵抗と固有抵抗による抵抗発熱により突
起９−１とスペーサ３−３が溶融し、ナゲット中のカー
ボン量がスペーサの成分にて希釈されることにより、割
れや亀裂等、溶接欠陥のない健全な溶接部が得られる。
【００１８】
【実施例】実施例１ 母材として、Ｓ４５Ｃの焼入れ性の高い機械構造用鋼か
らなる厚鋼板（肉厚６ｍｍ）と、同材質の円筒体（外径
１２ｍｍ、内径３、３ｍｍ、先端径６ｍｍ）とのプロジ
ェクション溶接を行った。その際スペーサとして、外径
６〜８ｍｍ、内径３ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのＳＰＣＣ製
薄板、純ニッケル薄板、純銅薄板を用いた。本実施例に
おけるプロジェクション溶接条件を表１に、溶接結果を
表２にそれぞれ示す。なお表２には比較のため、同じ母
材をスペーサを用いずにプロジェクション溶接した結果
を併せて示す。表２に示す結果より明らかなごとく、ス
ペーサを用いずにプロジェクション溶接した場合には、
いずれも溶接割れが認められたのに対し、本発明はいず
れも溶接割れ等の溶接欠陥は認められず、健全な溶接部
が得られた。
らなる厚鋼板（肉厚６ｍｍ）と、同材質の円筒体（外径
１２ｍｍ、内径３、３ｍｍ、先端径６ｍｍ）とのプロジ
ェクション溶接を行った。その際スペーサとして、外径
６〜８ｍｍ、内径３ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのＳＰＣＣ製
薄板、純ニッケル薄板、純銅薄板を用いた。本実施例に
おけるプロジェクション溶接条件を表１に、溶接結果を
表２にそれぞれ示す。なお表２には比較のため、同じ母
材をスペーサを用いずにプロジェクション溶接した結果
を併せて示す。表２に示す結果より明らかなごとく、ス
ペーサを用いずにプロジェクション溶接した場合には、
いずれも溶接割れが認められたのに対し、本発明はいず
れも溶接割れ等の溶接欠陥は認められず、健全な溶接部
が得られた。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】実施例２ 母材として、ＳＣＭの焼入れ性の高い機械構造用鋼から
なる厚鋼板（肉厚６ｍｍ）と、同材質の円筒体（外径１
２ｍｍ、内径３、３ｍｍ、先端径６ｍｍ）とのプロジェ
クション溶接を行った。その際スペーサとして、膜厚２
０〜３５μｍの鉄めっき被膜、ニッケルめっき被膜、銅
めっき皮膜を用いた。本実施例におけるプロジェクショ
ン溶接条件を表３に、溶接結果を表４にそれぞれ示す。
なお表４には比較のため、同じ母材をスペーサを用いず
にプロジェクション溶接した結果を併せて示す。表４に
示す結果より明らかなごとく、スペーサを用いずにプロ
ジェクション溶接した場合には、いずれも溶接割れが認
められたのに対し、スペーサとしてめっき被膜を用いた
本発明は、実施例１と同様いずれも溶接割れ等の溶接欠
陥は認められず、健全な溶接部が得られた。
なる厚鋼板（肉厚６ｍｍ）と、同材質の円筒体（外径１
２ｍｍ、内径３、３ｍｍ、先端径６ｍｍ）とのプロジェ
クション溶接を行った。その際スペーサとして、膜厚２
０〜３５μｍの鉄めっき被膜、ニッケルめっき被膜、銅
めっき皮膜を用いた。本実施例におけるプロジェクショ
ン溶接条件を表３に、溶接結果を表４にそれぞれ示す。
なお表４には比較のため、同じ母材をスペーサを用いず
にプロジェクション溶接した結果を併せて示す。表４に
示す結果より明らかなごとく、スペーサを用いずにプロ
ジェクション溶接した場合には、いずれも溶接割れが認
められたのに対し、スペーサとしてめっき被膜を用いた
本発明は、実施例１と同様いずれも溶接割れ等の溶接欠
陥は認められず、健全な溶接部が得られた。
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明方法によれ
ば、従来、プロジェクション溶接によって健全な溶接部
が得られなかった焼入れ性の高い機械構造用鋼や高張力
低合金鋼をプロジェクション溶接によって溶接欠陥のな
い健全な溶接部を得ることができることにより、焼入れ
性の高い機械構造用鋼や高張力低合金鋼が用いられる各
種製品、例えば高品質高信頼性が要求される自動車用の
高圧燃料噴射管やプッシュロッド、ファン用十字シャフ
ト等の製造に多大な効果を奏するものである。
ば、従来、プロジェクション溶接によって健全な溶接部
が得られなかった焼入れ性の高い機械構造用鋼や高張力
低合金鋼をプロジェクション溶接によって溶接欠陥のな
い健全な溶接部を得ることができることにより、焼入れ
性の高い機械構造用鋼や高張力低合金鋼が用いられる各
種製品、例えば高品質高信頼性が要求される自動車用の
高圧燃料噴射管やプッシュロッド、ファン用十字シャフ
ト等の製造に多大な効果を奏するものである。
【図１】本発明に係るプロジェクション溶接方法の一実
施例を示す説明図である。
施例を示す説明図である。
【図２】本発明に係るプロジェクション溶接方法の他の
実施例を示す説明図である。
実施例を示す説明図である。
【図３】本発明に係るプロジェクション溶接方法の別の
実施例を示す説明図である。
実施例を示す説明図である。
１ 厚肉鋼板 ２ 薄板鋼板 ２−１、７−１、９−１ 突起（プロジェクション） ３−１、３−２、３−３ スペーサ ４ 可動電極 ５ 固定電極 ６ 電源 ７、９ 円筒体 ８ 鋼管
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年６月２２日（２００１．６．２
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【実施例】実施例１ 母材として、Ｓ４５Ｃの焼入れ性の高い機械構造用鋼か
らなる厚鋼板（肉厚６ｍｍ）と、同材質の円筒体（外径
１２ｍｍ、内径３．３ｍｍ、先端径６ｍｍ）とのプロジ
ェクション溶接を行った。その際スペーサとして、外径
６〜８ｍｍ、内径３ｍｍ、厚さ０．３μｍのＳＰＣＣ製
薄板、純ニッケル薄板、純銅薄板を用いた。本実施例に
おけるプロジェクション溶接条件を表１に、溶接結果を
表２にそれぞれ示す。なお表２には比較のため、同じ母
材をスペーサを用いずにプロジェクション溶接した結果
を併せて示す。表２に示す結果より明らかなごとく、ス
ペーサを用いずにプロジェクション溶接した場合には、
いずれも溶接割れが認められたのに対し、本発明はいず
れも溶接割れ等の溶接欠陥は認められず、健全な溶接部
が得られた。
らなる厚鋼板（肉厚６ｍｍ）と、同材質の円筒体（外径
１２ｍｍ、内径３．３ｍｍ、先端径６ｍｍ）とのプロジ
ェクション溶接を行った。その際スペーサとして、外径
６〜８ｍｍ、内径３ｍｍ、厚さ０．３μｍのＳＰＣＣ製
薄板、純ニッケル薄板、純銅薄板を用いた。本実施例に
おけるプロジェクション溶接条件を表１に、溶接結果を
表２にそれぞれ示す。なお表２には比較のため、同じ母
材をスペーサを用いずにプロジェクション溶接した結果
を併せて示す。表２に示す結果より明らかなごとく、ス
ペーサを用いずにプロジェクション溶接した場合には、
いずれも溶接割れが認められたのに対し、本発明はいず
れも溶接割れ等の溶接欠陥は認められず、健全な溶接部
が得られた。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】実施例２ 母材として、ＳＣＭの焼入れ性の高い機械構造用鋼から
なる厚鋼板（肉厚６ｍｍ）と、同材質の円筒体（外径１
２ｍｍ、内径３．３ｍｍ、先端径６ｍｍ）とのプロジェ
クション溶接を行った。その際スペーサとして、膜厚２
０〜３５μｍの鉄めっき被膜、ニッケルめっき被膜、銅
めっき皮膜を用いた。本実施例におけるプロジェクショ
ン溶接条件を表３に、溶接結果を表４にそれぞれ示す。
なお表４には比較のため、同じ母材をスペーサを用いず
にプロジェクション溶接した結果を併せて示す。表４に
示す結果より明らかなごとく、スペーサを用いずにプロ
ジェクション溶接した場合には、いずれも溶接割れが認
められたのに対し、スペーサとしてめっき被膜を用いた
本発明は、実施例１と同様いずれも溶接割れ等の溶接欠
陥は認められず、健全な溶接部が得られた。
なる厚鋼板（肉厚６ｍｍ）と、同材質の円筒体（外径１
２ｍｍ、内径３．３ｍｍ、先端径６ｍｍ）とのプロジェ
クション溶接を行った。その際スペーサとして、膜厚２
０〜３５μｍの鉄めっき被膜、ニッケルめっき被膜、銅
めっき皮膜を用いた。本実施例におけるプロジェクショ
ン溶接条件を表３に、溶接結果を表４にそれぞれ示す。
なお表４には比較のため、同じ母材をスペーサを用いず
にプロジェクション溶接した結果を併せて示す。表４に
示す結果より明らかなごとく、スペーサを用いずにプロ
ジェクション溶接した場合には、いずれも溶接割れが認
められたのに対し、スペーサとしてめっき被膜を用いた
本発明は、実施例１と同様いずれも溶接割れ等の溶接欠
陥は認められず、健全な溶接部が得られた。
Claims (8)
- 【請求項１】 母材の片側または両方が高炭素鋼材また
は高張力低合金鋼材からなるプロジェクション溶接にお
いて、母材間にスペーサを介在させてプロジェクション
溶接することを特徴とする高炭素鋼、高張力低合金鋼材
のプロジェクション溶接方法。 - 【請求項２】 前記高炭素鋼材としては、焼入れ性の高
い機械構造用鋼（Ｓ４５Ｃ、ＳＣＭ、ＳＣＮＭ、ＨＴ７
８０等）であることを特徴とする請求項１記載の高炭素
鋼、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法。 - 【請求項３】 前記スペーサとしては、薄板またはめっ
き被膜であることを特徴とする請求項１または２記載の
高炭素鋼、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方
法。 - 【請求項４】 スペーサとして使用する薄板の肉厚は、
５０μｍ〜０．４ｍｍ、めっき皮膜の膜厚は、１０〜１
００μｍであることを特徴とする請求項３記載の高炭素
鋼、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法。 - 【請求項５】 めっき被膜をスペーサとして使用する場
合、母材の少なくとも一方にめっき被膜を設けることを
特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の高炭
素鋼、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法。 - 【請求項６】 片方の母材にスペーサとして薄板とめっ
き被膜とを組合わせてプロジェクション溶接することを
特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の高炭
素鋼、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法。 - 【請求項７】 スペーサの材質としては、０．０５％Ｃ
以下の低炭素鋼または極低炭素鋼、もしくは純ニッケル
または純銅であることを特徴とする請求項１〜６のうち
いずれか１項記載の高炭素鋼、高張力低合金鋼材のプロ
ジェクション溶接方法。 - 【請求項８】 めっきの種類としては、鉄、ニッケル、
銅のいずれかであることを特徴とする請求項１〜６のう
ちいずれか１項記載の高炭素鋼、高張力低合金鋼材のプ
ロジェクション溶接方法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2000166387A JP2001340972A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 高炭素鋼材、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法 |
| DE10126069A DE10126069A1 (de) | 2000-06-02 | 2001-05-28 | Verfahren zum Buckelschweißen von kohlenstoffreichem Stahl und hochfestem niedriglegiertem Stahl |
| KR10-2001-0030356A KR100443803B1 (ko) | 2000-06-02 | 2001-05-31 | 고탄소 강재, 고장력 저합금 강재의 프로젝션 용접 방법 |
| US09/870,883 US6642471B2 (en) | 2000-02-06 | 2001-05-31 | Method for the projection welding of high-carbon steels and high-tension low-alloy steels |
| GB0113384A GB2364509B (en) | 2000-06-02 | 2001-06-01 | Method for the projection welding of high-carbon steels and high-tension low alloy steels |
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|---|---|---|---|
| JP2000166387A JP2001340972A (ja) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | 高炭素鋼材、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001340972A true JP2001340972A (ja) | 2001-12-11 |
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ID=18669716
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000166387A Pending JP2001340972A (ja) | 2000-02-06 | 2000-06-02 | 高炭素鋼材、高張力低合金鋼材のプロジェクション溶接方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE10126069A1 (ja) |
| GB (1) | GB2364509B (ja) |
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-
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