JP2005138163A - 銅合金の抵抗スポット溶接方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、比較的厚みのある高導電率の銅合金において良好な抵抗スポット溶接を可能にすることを課題とする。
【解決手段】 ９０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、厚さがｔ０である板状の銅合金における外表面の少なくとも一部に、６０％ＩＡＣＳ未満の導電率を有する金属をｔ１の厚さにコーティングする工程と、前記コーティングの施された銅合金を被溶接材として抵抗スポット溶接を行う工程とを含み、ｔ０とｔ１の間に
０．００１≦ｔ１／ｔ０≦０．０５ 式（１）
なる関係が成り立つことを特徴とする銅合金の抵抗スポット溶接方法。コーティング方法は実用上の観点から特にめっきによるものが好ましい。
【選択図】 図１
【解決手段】 ９０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、厚さがｔ０である板状の銅合金における外表面の少なくとも一部に、６０％ＩＡＣＳ未満の導電率を有する金属をｔ１の厚さにコーティングする工程と、前記コーティングの施された銅合金を被溶接材として抵抗スポット溶接を行う工程とを含み、ｔ０とｔ１の間に
０．００１≦ｔ１／ｔ０≦０．０５ 式（１）
なる関係が成り立つことを特徴とする銅合金の抵抗スポット溶接方法。コーティング方法は実用上の観点から特にめっきによるものが好ましい。
【選択図】 図１
Description
本発明は、電気・電子機器類で使用される高導電率を有する銅合金の抵抗スポット溶接方法に関するものである。
銅合金、特に９０％ＩＡＣＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｎｎｅａｌｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ）以上の導電率を有する銅合金は、電気・電子機器類等において導電材料として広く用いられている。この高導電率の銅合金を相互に接合する際には、アーク溶接、レーザ・電子ビーム溶接、ろう付け、半田付け等の溶融接合や、超音波接合、拡散接合等の圧着工法が用いられている。
上に挙げたもの以外に、金属・合金一般に対して用いられる接合方法として、被溶接材を相互に重ねて上下から丸棒状の電極で挟み、大電流を通電してジュール発熱により加熱し、加圧下で接合させる抵抗スポット溶接がある。高導電率を有する銅合金においても、製品の形状や製造コストの観点から、抵抗スポット溶接による接合が望ましい場合がある。ところが、従来、高導電率を有する銅合金を被溶接材として抵抗スポット溶接を行うことは困難であった。これは、抵抗スポット溶接の電極材料として一般的なクロム銅（導電率は８０％ＩＡＣＳ前後）に比べて被溶接材の方が導電率が高く、十分な抵抗発熱が得られないことによるものであった。
これに関し、特許文献１に示すように銅合金にニッケルめっきあるいはスズめっきを１〜１０μｍの厚さに施して抵抗溶接を行う方法が提案されている。
特開平４−２５１６７９号公報
しかしながら、比較的厚い、たとえば１ｍｍ以上の銅合金板を抵抗スポット溶接する場合には、特許文献１に示されるようにニッケルめっきあるいはスズめっきを１〜１０μｍの厚さに施しても、十分な溶接性が得られないという問題があった。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、９０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、厚さがｔ０である板状の銅合金における外表面の少なくとも一部に、６０％ＩＡＣＳ未満の導電率を有する金属をｔ１の厚さにコーティングする工程と、前記コーティングの施された銅合金を被溶接材として抵抗スポット溶接を行う工程とを含み、ｔ０とｔ１の間に
０．００１≦ｔ１／ｔ０≦０．０５ 式（１）
なる関係が成り立つことを特徴とする銅合金の抵抗スポット溶接方法である。また、コーティング方法は実用上の観点から特にめっきによるものが好ましい。
０．００１≦ｔ１／ｔ０≦０．０５ 式（１）
なる関係が成り立つことを特徴とする銅合金の抵抗スポット溶接方法である。また、コーティング方法は実用上の観点から特にめっきによるものが好ましい。
本発明により、高導電率の銅合金を被溶接材とした抵抗スポット溶接が可能になり、電気・電子機器の製造において設計の自由度が増すと共にコストの低減効果も得られる。
以下、本発明について詳細に説明する。
被溶接材は、無酸素銅、タフピッチ銅など、９０％ＩＡＣＳ以上の高導電率を有する銅合金の板材である。厚さは０．１ｍｍ〜２ｍｍとする。この被溶接材の表面に、導電率が６０％ＩＡＣＳ未満の金属、たとえばニッケル、クロム、スズ等をめっきする。めっきは、被溶接材の外表面全体に行うものであってもよいし、抵抗スポット溶接時に電極と接触する領域を含んでいれば一部表面にのみ行うものであってもよい。
望ましいめっきの厚さは、被溶接材の板厚によって変わる。すなわち、被溶接材が厚いほど、溶融に多くの熱量を必要とするため被溶接部分の抵抗値を大きくする必要がある。本発明者は、実験による検討を重ねた結果、めっき厚さｔ１が被溶接材の厚さｔ０の０．００１倍以上であれば必要な熱量が得られることを見出した。また、めっきは厚いほど被溶接部分の抵抗値が大きくなって好ましいが、製造コストの観点から、めっき厚さｔ１はｔ０の０．０５倍以下であることが望ましく、より好ましくはｔ０の０．０２５倍以下である。
また、被溶接材表面にめっきを行うことによって、非常に酸化しやすい材料である高導電率の銅合金の溶接中における酸化を防ぐ効果も得ることができる。
[実施例および比較例]
本発明の実施例および比較例を図１にもとづいて説明する。厚さｔ０＝１ｍｍの無酸素銅板１の両面に、めっきによりニッケル層２を形成し、これを被溶接材として抵抗スポット溶接を行い、評価用試験片３を得た。ニッケル層２の厚さｔ１は、ｔ１＝１μｍ（実施例Ａ）およびｔ１＝５０μｍ（実施例Ｂ）とした。溶接により、ナゲット痕４が形成されている。なお、図１において、評価用試験片３の一部切開断面を斜線で示している。抵抗スポット溶接には定置式の単層交流溶接機を用い、電極として銅−１％クロム合金を用いた。溶接条件は、加圧力４００ｋｇｆ／ｃｍ２、溶接電流３０ｋＡ、通電時間５サイクルとした。また、比較例として、ニッケルめっきを施さない無酸素銅板についても同様に抵抗スポット溶接を行った。
本発明の実施例および比較例を図１にもとづいて説明する。厚さｔ０＝１ｍｍの無酸素銅板１の両面に、めっきによりニッケル層２を形成し、これを被溶接材として抵抗スポット溶接を行い、評価用試験片３を得た。ニッケル層２の厚さｔ１は、ｔ１＝１μｍ（実施例Ａ）およびｔ１＝５０μｍ（実施例Ｂ）とした。溶接により、ナゲット痕４が形成されている。なお、図１において、評価用試験片３の一部切開断面を斜線で示している。抵抗スポット溶接には定置式の単層交流溶接機を用い、電極として銅−１％クロム合金を用いた。溶接条件は、加圧力４００ｋｇｆ／ｃｍ２、溶接電流３０ｋＡ、通電時間５サイクルとした。また、比較例として、ニッケルめっきを施さない無酸素銅板についても同様に抵抗スポット溶接を行った。
評価用試験片３を用いて、導電率測定により溶接性の評価を行った結果を表１に示す。導電率データは、各実施例および比較例について３組ずつの被溶接材を用いて実験を行った場合の平均値である。実施例Ａ、Ｂにより抵抗スポット溶接された試料においては、溶接前後の導電率の変化が小さく、溶接が良好に行われたことを示している。一方、比較例の試料においては、溶融が不十分なため溶接を行うことができなかった。
表１ 本発明の実施例および比較例に係る抵抗スポット溶接後の導電率測定結果
１ 無酸素銅板
２ ニッケル層
３ 評価用試験片
４ ナゲット痕
２ ニッケル層
３ 評価用試験片
４ ナゲット痕
Claims (2)
- ９０％ＩＡＣＳ以上の導電率を有し、厚さがｔ０である板状の銅合金における外表面の少なくとも一部に、６０％ＩＡＣＳ未満の導電率を有する金属をｔ１の厚さにコーティングする工程と、前記コーティングの施された銅合金を被溶接材として抵抗スポット溶接を行う工程とを含み、ｔ０とｔ１の間に以下の関係が成り立つことを特徴とする銅合金の抵抗スポット溶接方法。
０．００１≦ｔ１／ｔ０≦０．０５ - 前記コーティングはめっきにより行われることを特徴とする請求項１に記載の銅合金の抵抗スポット溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003379295A JP2005138163A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 銅合金の抵抗スポット溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003379295A JP2005138163A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 銅合金の抵抗スポット溶接方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2005138163A true JP2005138163A (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=34689388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2003379295A Pending JP2005138163A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 銅合金の抵抗スポット溶接方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2005138163A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110340509A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-18 | 华北水利水电大学 | 一种铜薄板电阻点焊连接方法 |
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2003
- 2003-11-10 JP JP2003379295A patent/JP2005138163A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110340509A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-18 | 华北水利水电大学 | 一种铜薄板电阻点焊连接方法 |
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