JP2003136243A - アルミニウム系母材を用いた重ね継手構造とその溶接方法 - Google Patents
アルミニウム系母材を用いた重ね継手構造とその溶接方法Info
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- JP2003136243A JP2003136243A JP2001340228A JP2001340228A JP2003136243A JP 2003136243 A JP2003136243 A JP 2003136243A JP 2001340228 A JP2001340228 A JP 2001340228A JP 2001340228 A JP2001340228 A JP 2001340228A JP 2003136243 A JP2003136243 A JP 2003136243A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム系母材にすみ肉溶接を施して重
ね継手とする場合に、合わせ面同士のなす隙間寸法を厳
格に管理することなく、ブローホールの発生を抑制し
て、溶接強度を高める。 【解決手段】 チャンネル状素材１，２同士の合わせ面
４にミグ溶接法によるすみ肉溶接を施して、矩形閉断面
形状の構造部材１０を形成する。一方のチャンネル状素
材１におけるフランジ部１ｂの先端内側面（溶接合わせ
面）に、予め溶接方向に沿って凹溝３，３…を断続的に
形成する。合わせ面４での隙間寸法が例えば零もしくは
それに近くなるまでばらついたとしても、断続的な凹溝
３，３…があるために合わせ面４での溶け込みもしくは
溶着が確実に行われて、必要十分な溶接強度が確保され
る。
ね継手とする場合に、合わせ面同士のなす隙間寸法を厳
格に管理することなく、ブローホールの発生を抑制し
て、溶接強度を高める。 【解決手段】 チャンネル状素材１，２同士の合わせ面
４にミグ溶接法によるすみ肉溶接を施して、矩形閉断面
形状の構造部材１０を形成する。一方のチャンネル状素
材１におけるフランジ部１ｂの先端内側面（溶接合わせ
面）に、予め溶接方向に沿って凹溝３，３…を断続的に
形成する。合わせ面４での隙間寸法が例えば零もしくは
それに近くなるまでばらついたとしても、断続的な凹溝
３，３…があるために合わせ面４での溶け込みもしくは
溶着が確実に行われて、必要十分な溶接強度が確保され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム系母
材を用いた重ね継手の構造とその溶接方法に関し、特に
ミグ溶接法をもってアルミニウム系母材を溶接してなる
重ね継手の構造とその溶接方法に関する。
材を用いた重ね継手の構造とその溶接方法に関し、特に
ミグ溶接法をもってアルミニウム系母材を溶接してなる
重ね継手の構造とその溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】図３に示
すように、例えば鋼板等を用いて断面コ字状をなすいわ
ゆるチャンネル状素材１１，１２をプレス成形した上
で、二つのチャンネル状素材１１，１２同士を溶接継手
とするべくミグ溶接法によるすみ肉溶接にて互いに溶接
接合して矩形閉断面構造の構造部材１０とすることが行
われる。なお、すみ肉溶接による溶接部を符号１３で示
す。この場合に、その溶接部１３における合わせ面同士
の隙間寸法Ｃのばらつきを考慮してその隙間寸法Ｃが０
〜１．０ｍｍ程度のものとなるように予めプレス成形時
の寸法精度を管理すれば良好な溶接が可能であり、構造
部材としての溶接強度も特に問題はないとされている。
なお、上記のような閉断面構造の構造部材１０は例えば
自動車の車体の骨格部材として使用される。
すように、例えば鋼板等を用いて断面コ字状をなすいわ
ゆるチャンネル状素材１１，１２をプレス成形した上
で、二つのチャンネル状素材１１，１２同士を溶接継手
とするべくミグ溶接法によるすみ肉溶接にて互いに溶接
接合して矩形閉断面構造の構造部材１０とすることが行
われる。なお、すみ肉溶接による溶接部を符号１３で示
す。この場合に、その溶接部１３における合わせ面同士
の隙間寸法Ｃのばらつきを考慮してその隙間寸法Ｃが０
〜１．０ｍｍ程度のものとなるように予めプレス成形時
の寸法精度を管理すれば良好な溶接が可能であり、構造
部材としての溶接強度も特に問題はないとされている。
なお、上記のような閉断面構造の構造部材１０は例えば
自動車の車体の骨格部材として使用される。
【０００３】その一方、アルミニウム板を母材として用
いて図３と同様の形態で矩形閉断面構造の構造部材とす
る場合に、その溶接部１３における合わせ面の隙間寸法
Ｃを鋼板の場合と同様に０〜１．０ｍｍ程度のものとな
るように管理すると、特にその隙間寸法Ｃが０．５ｍｍ
以下の部位では溶接時にブローホールの発生が顕著とな
り、溶接強度が著しく低下してしまうという傾向があ
る。これは、溶接部１３における合わせ面同士のなす隙
間寸法Ｃが小さすぎて、その合わせ面同士のなす隙間で
の溶け込みもしくは溶着が不十分となることに基づくも
のと推測される。
いて図３と同様の形態で矩形閉断面構造の構造部材とす
る場合に、その溶接部１３における合わせ面の隙間寸法
Ｃを鋼板の場合と同様に０〜１．０ｍｍ程度のものとな
るように管理すると、特にその隙間寸法Ｃが０．５ｍｍ
以下の部位では溶接時にブローホールの発生が顕著とな
り、溶接強度が著しく低下してしまうという傾向があ
る。これは、溶接部１３における合わせ面同士のなす隙
間寸法Ｃが小さすぎて、その合わせ面同士のなす隙間で
の溶け込みもしくは溶着が不十分となることに基づくも
のと推測される。
【０００４】そこで、アルミニウム板を母材とするチャ
ンネル状素材を用いることを前提として、ブローホール
の発生を抑制しながら構造部材としての溶接強度を維持
するためには、上記の溶接合わせ面同士の隙間寸法Ｃを
一定の値に維持する必要があるが、各チャンネル状素材
を通常のプレス工法にて成形した場合に、全ての部位に
おいて上記のばらつきを含めた隙間寸法Ｃを０．５ｍｍ
以上で１．０ｍｍ以下に維持することは不可能であっ
た。
ンネル状素材を用いることを前提として、ブローホール
の発生を抑制しながら構造部材としての溶接強度を維持
するためには、上記の溶接合わせ面同士の隙間寸法Ｃを
一定の値に維持する必要があるが、各チャンネル状素材
を通常のプレス工法にて成形した場合に、全ての部位に
おいて上記のばらつきを含めた隙間寸法Ｃを０．５ｍｍ
以上で１．０ｍｍ以下に維持することは不可能であっ
た。
【０００５】本発明はこのような従来の課題に着目して
なされたもので、アルミニウム板を母材として用いて溶
接継手とするにあたり、その溶接部となるべき合わせ面
同士の隙間寸法のばらつきをある程度許容しつつも、ブ
ローホールの発生を抑制して溶接強度の向上と安定化を
可能とした継手構造とその溶接方法を提供しようとする
ものである。
なされたもので、アルミニウム板を母材として用いて溶
接継手とするにあたり、その溶接部となるべき合わせ面
同士の隙間寸法のばらつきをある程度許容しつつも、ブ
ローホールの発生を抑制して溶接強度の向上と安定化を
可能とした継手構造とその溶接方法を提供しようとする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、アルミニウム系母材の一部を重ね合わせた上でミグ
溶接法によりすみ肉溶接を施した重ね継手の構造であっ
て、互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合
わせ面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹
溝を予め溶接方向に沿って断続的に形成したことを特徴
としている。
は、アルミニウム系母材の一部を重ね合わせた上でミグ
溶接法によりすみ肉溶接を施した重ね継手の構造であっ
て、互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合
わせ面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹
溝を予め溶接方向に沿って断続的に形成したことを特徴
としている。
【０００７】また、請求項２に記載の発明は、上記請求
項１に記載の発明を製法的な面からとらえたものであっ
て、アルミニウム系母材の一部を重ね合わせた上でミグ
溶接法によりすみ肉溶接を施して重ね継手とするにあた
り、互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合
わせ面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹
溝を予め溶接方向に沿って断続的に形成しておき、この
凹溝の開口部を隠蔽するようにしてすみ肉溶接を施すこ
とを特徴としている。
項１に記載の発明を製法的な面からとらえたものであっ
て、アルミニウム系母材の一部を重ね合わせた上でミグ
溶接法によりすみ肉溶接を施して重ね継手とするにあた
り、互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合
わせ面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹
溝を予め溶接方向に沿って断続的に形成しておき、この
凹溝の開口部を隠蔽するようにしてすみ肉溶接を施すこ
とを特徴としている。
【０００８】したがって、請求項１，２に記載の発明で
は、アルミニウム系母材同士の合わせ面のなす隙間寸法
がばらついたとしても、溶接方向に沿って予め断続的に
凹溝が形成されていることから、合わせ面同士のなす隙
間寸法の大小にかかわらず少なくとも凹溝の深さに相当
する隙間が溶接方向で断続的に確保されていることにな
る。そのため、溶接合わせ面同士の隙間寸法のばらつき
を許容しながらも、ミグ溶接による連続溶接としてすみ
肉溶接を施した場合のブローホールの発生が抑制される
とともに、合わせ面同士の溶け込みもしくは溶着が確実
に行われて、必要十分な溶接強度を確保できることにな
る。
は、アルミニウム系母材同士の合わせ面のなす隙間寸法
がばらついたとしても、溶接方向に沿って予め断続的に
凹溝が形成されていることから、合わせ面同士のなす隙
間寸法の大小にかかわらず少なくとも凹溝の深さに相当
する隙間が溶接方向で断続的に確保されていることにな
る。そのため、溶接合わせ面同士の隙間寸法のばらつき
を許容しながらも、ミグ溶接による連続溶接としてすみ
肉溶接を施した場合のブローホールの発生が抑制される
とともに、合わせ面同士の溶け込みもしくは溶着が確実
に行われて、必要十分な溶接強度を確保できることにな
る。
【０００９】
【発明の効果】請求項１，２に記載の発明によれば、ア
ルミニウム系母材にミグ溶接を施して重ね継手とするに
際して、いずれか一方の合わせ面に溶接方向に沿って予
め凹溝を断続的に形成したものであるから、合わせ面同
士のなす隙間寸法を厳格に管理せずとも、その隙間寸法
のばらつきを許容しつつブローホールの発生を抑制し
て、必要十分な溶接強度を確保できる効果がある。
ルミニウム系母材にミグ溶接を施して重ね継手とするに
際して、いずれか一方の合わせ面に溶接方向に沿って予
め凹溝を断続的に形成したものであるから、合わせ面同
士のなす隙間寸法を厳格に管理せずとも、その隙間寸法
のばらつきを許容しつつブローホールの発生を抑制し
て、必要十分な溶接強度を確保できる効果がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１，２は本発明の好ましい実施
の形態を示す図で、特に図１の（Ａ）は図３に示したも
のと同様の閉断面構造の構造部材１０を構成することに
なる断面コ字状の一方のチャンネル状素材の斜視図を、
同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるａ部の拡大図を、さら
に図２は図１の（Ｂ）における要部の平面図をそれぞれ
示している。
の形態を示す図で、特に図１の（Ａ）は図３に示したも
のと同様の閉断面構造の構造部材１０を構成することに
なる断面コ字状の一方のチャンネル状素材の斜視図を、
同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるａ部の拡大図を、さら
に図２は図１の（Ｂ）における要部の平面図をそれぞれ
示している。
【００１１】図１，２に示すように、アルミニウム板を
母材とする一方のチャンネル状素材１は他方のチャンネ
ル状素材２とともに予め断面コ字状に形成されているも
のであるが、その一方のチャンネル状素材１について
は、ウエブ１ａの両側に直立形成されたフランジ部１
ｂ，１ｂの各内側面に長手方向に沿って多数の凹溝３，
３…が予め形成されている。
母材とする一方のチャンネル状素材１は他方のチャンネ
ル状素材２とともに予め断面コ字状に形成されているも
のであるが、その一方のチャンネル状素材１について
は、ウエブ１ａの両側に直立形成されたフランジ部１
ｂ，１ｂの各内側面に長手方向に沿って多数の凹溝３，
３…が予め形成されている。
【００１２】より詳しくは、チャンネル状素材１の各フ
ランジ部１ｂ，１ｂの先端内側面であって相手側となる
他方のチャンネル状素材２のフランジ部２ｂ，２ｂと重
ね合わされる部分には、奥部側に向かってその溝深さｄ
が漸次小さくなる凹溝３がフランジ部１ｂ，１ｂの長手
方向（溶接方向）に沿って等ピッチで断続的もしくは間
歇的に形成されている。これらの多数の凹溝３，３…
は、チャンネル状素材１となる前の平板の段階もしくは
チャンネル状にプレス成形された段階で例えばプレスに
よる印圧成形をもって形成される。したがって、チャン
ネル状素材１の各フランジ部１ｂ，１ｂの先端内側面は
図２に示すように規則性をもった凹凸状の合わせ面４と
して形成されている。
ランジ部１ｂ，１ｂの先端内側面であって相手側となる
他方のチャンネル状素材２のフランジ部２ｂ，２ｂと重
ね合わされる部分には、奥部側に向かってその溝深さｄ
が漸次小さくなる凹溝３がフランジ部１ｂ，１ｂの長手
方向（溶接方向）に沿って等ピッチで断続的もしくは間
歇的に形成されている。これらの多数の凹溝３，３…
は、チャンネル状素材１となる前の平板の段階もしくは
チャンネル状にプレス成形された段階で例えばプレスに
よる印圧成形をもって形成される。したがって、チャン
ネル状素材１の各フランジ部１ｂ，１ｂの先端内側面は
図２に示すように規則性をもった凹凸状の合わせ面４と
して形成されている。
【００１３】したがって、本実施の形態によれば、図３
に示したものと同様に双方のチャンネル状素材１，２の
開口部同士を互いに対向させるべく、一方のチャンネル
状素材１のフランジ部１ｂの内側面と他方のチャンネル
状素材２のフランジ部２ｂの外側面とを互いに重ね合わ
せるように相対位置決めを行った上で、すみ肉溶接の形
態でフランジ部１ｂ，１ｂの先端面１ｃに沿って各凹溝
３，３…の開口部を隠蔽するべくミグ溶接による連続溶
接を施す。
に示したものと同様に双方のチャンネル状素材１，２の
開口部同士を互いに対向させるべく、一方のチャンネル
状素材１のフランジ部１ｂの内側面と他方のチャンネル
状素材２のフランジ部２ｂの外側面とを互いに重ね合わ
せるように相対位置決めを行った上で、すみ肉溶接の形
態でフランジ部１ｂ，１ｂの先端面１ｃに沿って各凹溝
３，３…の開口部を隠蔽するべくミグ溶接による連続溶
接を施す。
【００１４】なお、双方のチャンネル状素材１，２同士
の溶接部となるべき合わせ面４での隙間寸法Ｃ（図１参
照）は、従来と同様にばらつきを含めて０〜１．０ｍｍ
の範囲内のものとなるように管理されている。
の溶接部となるべき合わせ面４での隙間寸法Ｃ（図１参
照）は、従来と同様にばらつきを含めて０〜１．０ｍｍ
の範囲内のものとなるように管理されている。
【００１５】この場合において、各フランジ部１ｂ，１
ｂの内側面に形成された多数の凹溝３，３…は溶接肉盛
りをもって形成されるすみ肉となるべき領域に予め開口
していることから、先に述べたように双方のチャンネル
状素材１，２の合わせ面同士のなす隙間寸法Ｃがばらつ
いたとしても、そのばらつきの程度に影響されることな
く、双方の合わせ面４，４同士の間には少なくとも凹溝
３，３…の深さｄ分の隙間が確実に確保されていること
になる。すなわち、仮に双方のチャンネル状素材１…２
の合わせ面４，４同士のなす隙間寸法Ｃがばらついて部
分的に零となるようなことがあったとしても、その部分
に近接する凹溝３，３…の部分では少なくとも凹溝３，
３…の溝深さｄ分の隙間が確保されていることになる。
ｂの内側面に形成された多数の凹溝３，３…は溶接肉盛
りをもって形成されるすみ肉となるべき領域に予め開口
していることから、先に述べたように双方のチャンネル
状素材１，２の合わせ面同士のなす隙間寸法Ｃがばらつ
いたとしても、そのばらつきの程度に影響されることな
く、双方の合わせ面４，４同士の間には少なくとも凹溝
３，３…の深さｄ分の隙間が確実に確保されていること
になる。すなわち、仮に双方のチャンネル状素材１…２
の合わせ面４，４同士のなす隙間寸法Ｃがばらついて部
分的に零となるようなことがあったとしても、その部分
に近接する凹溝３，３…の部分では少なくとも凹溝３，
３…の溝深さｄ分の隙間が確保されていることになる。
【００１６】その結果、上記のようにミグ溶接による連
続溶接を施した場合に、溶接方向においてはその方向に
沿って凹溝３，３…の深さｄ相当分の隙間が断続的に形
成されている故に、上記隙間寸法Ｃの大小にかかわらず
双方の合わせ面４，４同士の間での溶け込みもしくは溶
着が確実に行われて、溶接強度を必要十分なものとな
る。
続溶接を施した場合に、溶接方向においてはその方向に
沿って凹溝３，３…の深さｄ相当分の隙間が断続的に形
成されている故に、上記隙間寸法Ｃの大小にかかわらず
双方の合わせ面４，４同士の間での溶け込みもしくは溶
着が確実に行われて、溶接強度を必要十分なものとな
る。
【００１７】ここで、本実施の形態では、一方のチャン
ネル状素材１におけるフランジ部１ｂの内側面に凹溝
３，３…を形成したが、これに代えて他方のチャンネル
状素材２におけるフランジ部２ｂの外側面に凹溝３，３
…を形成しても同様の効果が得られる。また、先の例で
はチャンネル状素材１，２同士を突き合わせてミグ溶接
を施すことにより閉断面形状の構造部材１０を形成する
場合の例を示したが、重ね継手の形態でさえあれば他の
溶接継手にも本発明を適用することができることは言う
までもない。
ネル状素材１におけるフランジ部１ｂの内側面に凹溝
３，３…を形成したが、これに代えて他方のチャンネル
状素材２におけるフランジ部２ｂの外側面に凹溝３，３
…を形成しても同様の効果が得られる。また、先の例で
はチャンネル状素材１，２同士を突き合わせてミグ溶接
を施すことにより閉断面形状の構造部材１０を形成する
場合の例を示したが、重ね継手の形態でさえあれば他の
溶接継手にも本発明を適用することができることは言う
までもない。
【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、
（Ａ）はアルミニウム板を断面コ字状に曲折成形したチ
ャンネル状素材の斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）に示すチ
ャンネル状素材を用いて重ね継手とする場合のａ部拡大
図。
（Ａ）はアルミニウム板を断面コ字状に曲折成形したチ
ャンネル状素材の斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）に示すチ
ャンネル状素材を用いて重ね継手とする場合のａ部拡大
図。
【図２】図１の（Ｂ）における要部拡大平面図。
【図３】（Ａ）はチャンネル状素材を用いた重ね継手の
一例として矩形閉断面形状の構造部材を示す斜視図、
（Ｂ）は同図（Ａ）のｂ部拡大図。
一例として矩形閉断面形状の構造部材を示す斜視図、
（Ｂ）は同図（Ａ）のｂ部拡大図。
１…チャンネル状素材（アルミニウム系母材）
１ｂ…フランジ部
３…凹溝
２…チャンネル状素材（アルミニウム系母材）
４…合わせ面
１０…構造部材
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム系母材の一部を重ね合わせ
た上でミグ溶接法によりすみ肉溶接を施した重ね継手の
構造であって、 互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合わせ
面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹溝を
予め溶接方向に沿って断続的に形成したことを特徴とす
るアルミニウム系母材を用いた重ね継手構造。 - 【請求項２】 アルミニウム系母材の一部を重ね合わせ
た上でミグ溶接法によりすみ肉溶接を施して重ね継手と
するにあたり、 互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合わせ
面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹溝を
予め溶接方向に沿って断続的に形成しておき、 この凹溝の開口部を隠蔽するようにしてすみ肉溶接を施
すことを特徴とするアルミニウム系母材を用いた重ね継
手の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340228A JP3772731B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | アルミニウム系母材を用いた重ね継手構造とその溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340228A JP3772731B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | アルミニウム系母材を用いた重ね継手構造とその溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003136243A true JP2003136243A (ja) | 2003-05-14 |
| JP3772731B2 JP3772731B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=19154466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001340228A Expired - Lifetime JP3772731B2 (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | アルミニウム系母材を用いた重ね継手構造とその溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3772731B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100448589C (zh) * | 2005-05-18 | 2009-01-07 | 江苏大学 | 一种颗粒增强铝基复合材料的半固态连接方法及其装置 |
| JP2014113641A (ja) * | 2012-11-16 | 2014-06-26 | Nisshin Steel Co Ltd | Ｚｎ系めっき鋼板製部材のアーク溶接方法並びにアーク溶接用部材とその製造方法 |
| DE102015016629A1 (de) | 2014-12-26 | 2016-06-30 | Mazda Motor Corporation | Herstellung eines geschweißten Strukturelements und geschweißtes Strukturelement |
| US9969440B2 (en) | 2015-11-16 | 2018-05-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Joining structure of vehicle framework members |
-
2001
- 2001-11-06 JP JP2001340228A patent/JP3772731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100448589C (zh) * | 2005-05-18 | 2009-01-07 | 江苏大学 | 一种颗粒增强铝基复合材料的半固态连接方法及其装置 |
| JP2014113641A (ja) * | 2012-11-16 | 2014-06-26 | Nisshin Steel Co Ltd | Ｚｎ系めっき鋼板製部材のアーク溶接方法並びにアーク溶接用部材とその製造方法 |
| DE102015016629A1 (de) | 2014-12-26 | 2016-06-30 | Mazda Motor Corporation | Herstellung eines geschweißten Strukturelements und geschweißtes Strukturelement |
| US10124436B2 (en) | 2014-12-26 | 2018-11-13 | Mazda Motor Corporation | Welded structural member production method and welded structural member |
| US9969440B2 (en) | 2015-11-16 | 2018-05-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Joining structure of vehicle framework members |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3772731B2 (ja) | 2006-05-10 |
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