JP2007222908A - 鋼材とアルミニウム材との接合体、およびそのスポット溶接方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】スポット溶接にて鋼材とアルミニウム材とを接合するに際して、クラッド材など他の材料を新たに用いることなく、また、新たに別工程を追加することなく、既存のスポット溶接装置にて低コストで形成しうる、接合強度に優れた異材接合体およびそのスポット溶接方法を提供する。
【解決手段】板厚t1が0.3 〜2.5mm である鋼材1と、板厚t2が0.5 〜2.5mm であるアルミニウム材2とをスポット溶接にて接合して形成された接合体であって、接合部におけるナゲット面積が20×t2 0.5 〜100×t2 0.5 mm2 であり、界面反応層の厚さが0.5 〜3 μm である部分の面積が10×t2 0.5 mm2 以上であり、かつ接合部中心と接合部中心から接合径DCの1/4の距離だけ離れた点とにおける界面反応層の厚さの差が5μm以内であることを特徴とする鋼材とアルミニウム材との接合体。
【選択図】図1
Description
本発明に係る接合体の構成を説明するために、図1に本発明に係る接合体の接合部の断面写真を示す。同図において、符号1は鋼材、符号2はアルミニウム材、符号3はナゲット、符号4は界面反応層、符号5は接合部中心をそれぞれ示す。
本発明に用いる鋼材の板厚t1は0.3 〜2.5mm とする。鋼材の板厚t1が0.3mm 未満の場合、組立品である構造部材や構造材料として必要な母材強度や剛性を確保できず、他方2.5mm を超える場合は、構造部材や構造材料としては、通常他の接合手段が採用されるため、スポット溶接にて接合する必要性が少ないからである。
本発明で使用するアルミニウム材の板厚t2は0.5 〜2.5mm の範囲とする。アルミニウム材の板厚t2が0.5mm 未満の場合、構造材料としての母材強度が不足するのに加え、所定の大きさのナゲット面積が得られず、しかもアルミニウム材の反接合表面まで溶融が達しやすくチリができやすいため、高い接合強度が得られない。他方、アルミニウム材の板厚t2が2.5mm を超える場合は、上記鋼材の板厚の場合と同様に、構造部材や構造材料としては他の接合手段が採用されるため、スポット溶接にて接合する必要性が少ないからである。
図1 に示すスポット溶接にて形成されたナゲット3の面積は、アルミニウム材2の板厚t2で規定された、20×t2 0.5 〜100×t2 0.5 mm2 の範囲とする。言い換えると、ナゲット面積が20×t2 0.5 〜100×t2 0.5 mm2 の範囲となるようにスポット溶接条件を選定することが必要である。
図1に示す界面反応層4は、その最適厚さを0.5 〜3 μmとし、この最適厚さを有する部分の面積が10×t20.5 mm2 以上であることとする。
スポット溶接に用いる電極チップについては、被接合材である板との接触が、2点以上または線状もしくは面状で行われるものであることが望ましい。すなわち、板との極大加圧部が、従来のように1点のみでなく、2点以上のものとするか、あるいは線状もしくは面状となるようなチップを用いることにより、上記比較的大きな最適ナゲット面積および上記界面反応層の最適構造を得ることができる。ここで、線状とは3mm以上の連続線となるものを、面状とは5mm2以上の連続面となるものをそれぞれいい、これらに満たないものは点とする。
また、鋼材1およびアルミニウム材2の少なくとも一方を5℃以下に冷却することによっても、両部材の発熱を抑制し、チリや欠陥の発生を防止し、界面反応層厚さを均一にすることができる。いずれか一方のみ冷却する場合は、鋼を冷却する方が発熱をより抑制することができるが、両方を冷却する方がさらに発熱を抑制でき、界面反応層4の厚さをより確実に均一化ができる。この発熱抑制効果を十分に発揮させるには溶接温度(板温度)を5℃以下とするのが望ましい。溶接温度は低ければ低いほど発熱を抑制することができるため下限は設けないが、作業性を考慮すると-5℃以上が適している。
本発明で用いるスポット溶接の接合条件は、加圧力や電流パターンを特に限定するものではなく、鋼材1やアルミニウム材2の材質や板厚、表面処理の違い、またチップ先端部形状等によって適宜選択できる。ただし、ナゲット面積および界面反応層4の構造は本発明の規定する範囲を満足させる必要があり、ナゲット面積の確保には、比較的高い加圧力と電流量が必要であり、界面反応層4の厚み増加の抑制には、板に表面処理層が存在しない場合は短時間の溶接が、表面処理層を有する場合は接合部の表面処理層を一様に排出した上で、できるだけ短時間の溶接が求められる。
2…アルミニウム材
3…ナゲット
4…界面反応層
5…接合部中心
DN…ナゲット径
DC…接合径
Claims (6)
- 板厚t1が0.3 〜2.5mm である鋼材と、板厚t2が0.5 〜2.5mm である、純アルミニウム材またはアルミニウム合金材(以下、純アルミニウム材またはアルミニウム合金材を「アルミニウム材」という。)とをスポット溶接にて接合して形成された接合体であって、接合部におけるナゲット面積が20×t2 0.5 〜100×t2 0.5 mm2 であり、界面反応層の厚さが0.5 〜3 μm である部分の面積が10×t2 0.5 mm2 以上であり、かつ接合部中心と接合部中心から接合径の1/4の距離だけ離れた点とにおける界面反応層の厚さの差が5μm以内であることを特徴とする鋼材とアルミニウム材との接合体。
- 前記界面反応層の最大厚さが、0.5〜10μmの範囲である請求項1に記載の鋼材とアルミニウム材との接合体。
- 請求項1または2に記載の接合体を形成するためのスポット溶接に用いられる電極チップであって、被接合材との接触が、2点以上または線状もしくは面状で行われる電極チップ。
- 請求項1または2に記載の接合体を形成するためのスポット溶接に用いられる電極チップであって、先端部がドーム型に形成されるとともに、前記先端部の中央に直径2mm以上の凹部が形成されている請求項3に記載の電極チップ。
- 請求項1または2に記載の接合体を形成するためのスポット溶接方法であって、一対の電極チップのうち少なくとも片方に請求項3または4に記載の電極チップを用いることを特徴とする鋼材とアルミニウム材とのスポット溶接方法。
- 請求項1または2に記載の接合体を形成するためのスポット溶接方法であって、前記鋼材と前記アルミニウム材のうち少なくとも一方を5℃以下に冷却してスポット溶接することを特徴とする鋼材とアルミニウム材とのスポット溶接方法。
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JP2017060994A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接継手、抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
JP2017060995A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接継手、抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
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Families Citing this family (19)
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---|---|---|---|---|
JP2011140067A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-07-21 | Kobe Steel Ltd | 鋼板とアルミニウム板との接合構造体の製造方法およびこの製造方法により製造された鋼板とアルミニウム板との接合構造体 |
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CN102794557A (zh) * | 2012-08-30 | 2012-11-28 | 上海交通大学 | 一种用于提高差厚多层板薄板侧电阻点焊熔核尺寸的方法 |
MX349461B (es) * | 2013-12-05 | 2017-07-31 | Jfe Steel Corp | Método de soldadura por puntos de resistencia. |
US10010966B2 (en) * | 2014-02-14 | 2018-07-03 | GM Global Technology Operations LLC | Electrode for resistance spot welding of dissimilar metals |
US20150352658A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-10 | GM Global Technology Operations LLC | Intruding feature in aluminum alloy workpiece to improve al-steel spot welding |
CN105269137A (zh) * | 2014-07-24 | 2016-01-27 | 吉林大学 | 一种铝合金与镀锌高强钢异种材料中频点焊的方法 |
US10640854B2 (en) * | 2016-08-04 | 2020-05-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Multi-material component and methods of making thereof |
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CN107900503A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-04-13 | 首钢集团有限公司 | 一种基于辅助试样的异种材料连接装置 |
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DE102018126914A1 (de) * | 2018-10-29 | 2020-04-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen wenigstens einer definierten Verbindungsschicht zwischen zwei Bauteilen aus unterschiedlichen Metallen |
CN114761171A (zh) * | 2019-12-25 | 2022-07-15 | 株式会社神户制钢所 | 点焊方法 |
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CN112658681B (zh) * | 2020-12-15 | 2022-11-08 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 不锈钢车体骨架与配重体焊接与胶接混合连接法 |
Family Cites Families (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110123825A1 (en) * | 2007-08-10 | 2011-05-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Bonded structure of dissimilar metallic materials and method of joining dissimilar metallic materials |
JP2017060994A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接継手、抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
JP2017060995A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接継手、抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
JP2021041441A (ja) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | マツダ株式会社 | 抵抗溶接装置及び抵抗溶接方法 |
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