JP2014164911A - Copper alloy terminal and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気導通を担う部品に関する。より詳しくは、電線を接続する銅合金端子に関する。 The present invention relates to a component responsible for electrical conduction. In more detail, it is related with the copper alloy terminal which connects an electric wire.
従来、自動車用組み電線における電線接続部では、電線導体を端子により圧着する形式が一般的である。通常、組み電線には銅電線が用いられるが、軽量化目的でアルミニウム電線(以下、アルミ電線とも言う)が使われることがある。圧着部では、一般に、電線導体が露出する構造となるため、アルミニウム電線を用いた場合には、導体のアルミニウムが腐食を起こし、電気な導通を確保できなくなる恐れがあった。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a wire connecting portion in an assembled wire for automobiles, a form in which a wire conductor is crimped with a terminal is common. Usually, copper wires are used as the assembled wires, but aluminum wires (hereinafter also referred to as aluminum wires) may be used for the purpose of weight reduction. In general, the crimping portion has a structure in which the electric wire conductor is exposed. Therefore, when an aluminum electric wire is used, there is a possibility that the aluminum of the conductor is corroded and electrical conduction cannot be secured.
これを防止するためにはアルミニウム導体を環境から遮断することが考えられる。例えばアルミ表面が空気などに触れないように覆ってしまうことが望ましい。腐食を防止するという観点では、圧着部全体を樹脂によりモールドする方式(例えば、特許文献1参照)が確実であるが、モールド部が肥大してしまい、コネクタハウジングのサイズを上げる必要が生じ、コネクタが肥大してしまうこととなり、組み電線全体を高密小型に成形することができなかった。また、モールド成形は、圧着後に個々の圧着部に対して処理するため、組み電線製造の工程が大きく増すこと、および作業が煩雑である事、等の問題があった。 In order to prevent this, it is conceivable to shield the aluminum conductor from the environment. For example, it is desirable to cover the aluminum surface so as not to touch air. From the standpoint of preventing corrosion, a method of molding the entire crimped part with resin (for example, see Patent Document 1) is reliable, but the molded part becomes enlarged and the size of the connector housing needs to be increased. As a result, the entire assembled electric wire could not be formed into a high-density compact size. In addition, since the molding process is performed on each crimped part after crimping, there are problems such as greatly increasing the number of steps for manufacturing the assembled wire and complicated operations.
これに対し、金属缶を電線導体に被せた後に圧着する手法により、アルミニウム導体を外界から遮断する技術が提案された(例えば、特許文献2参照)が、圧着前に個々の導体へ缶を装着する工程が煩雑であること、また、圧着時、ワイヤーバレルにより缶を破壊してしまい浸水経路が生じてしまうこと、等の問題があった。また、端子とキャップを別部品とせず、端子条の一部で電線を覆い密閉状態にする技術(例えば、特許文献3参照)が開示されているが、同様に工程が煩雑であり、密閉性の信頼性に欠けるという問題があった。 On the other hand, a technique for blocking the aluminum conductor from the outside by a method of crimping after covering the electric wire conductor with the metal can was proposed (for example, see Patent Document 2), but the can is attached to each conductor before the crimping. There are problems such as a complicated process and a case where the can is broken by a wire barrel and a water immersion path is formed at the time of pressure bonding. Moreover, although the terminal and the cap are not separate parts, a technique for covering the electric wire with a part of the terminal strip and sealing it (for example, refer to Patent Document 3) is disclosed, but the process is similarly complicated and the sealing property is closed. There was a problem of lack of reliability.
上記のような問題は、管状の端子に電線を挿入して圧着する構造を採用することで、圧着部を肥大させずに電線導体を外界から遮断することにより解決することができる。管の形成法はいくつかあるが、処理速度とコストの観点で、レーザ溶接法(例えば、特許文献4参照)を用いるのが好適である。 The problem as described above can be solved by adopting a structure in which an electric wire is inserted into a tubular terminal and crimped, thereby blocking the wire conductor from the outside without enlarging the crimped portion. There are several methods for forming the tube. From the viewpoint of processing speed and cost, it is preferable to use a laser welding method (for example, see Patent Document 4).
しかし、溶接部は凝固組織でありかつ溶接部には残留歪が存在するので、接合を伴わない管と比較して、溶接管は圧着強度や耐久信頼性が劣り、端子として使用中にその密閉性が保てなくなるおそれがある。この問題に対し、組織の強化として、めっき部分を母材に拡散させ合金化し、積極的に材料特性を改善する手法が知られている(例えば、特許文献5〜7参照)。 However, since the welded part is a solidified structure and residual strain exists in the welded part, the welded pipe is inferior in crimping strength and durability reliability as compared with the pipe without joining, and it is sealed during use as a terminal. There is a risk that it may not be possible to maintain. In order to strengthen the structure, a technique is known in which the plated portion is diffused into the base material and alloyed to positively improve the material properties (for example, see Patent Documents 5 to 7).
しかしながら、特許文献5〜7に開示されている方法は、めっきと母材の界面近傍における拡散によって母材の表面近傍の組織を強化する方法であり、母材の板厚全体に対して強化が行われていないため、効果は小さい。 However, the methods disclosed in Patent Documents 5 to 7 are methods for strengthening the structure in the vicinity of the surface of the base material by diffusion in the vicinity of the interface between the plating and the base material. The effect is small because it is not done.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、廉価でかつ成形性が良く、溶接部の密閉信頼性の高い管形状の銅合金端子を及びその製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a tube-shaped copper alloy terminal that is inexpensive, has good formability, and has high sealing reliability of a welded portion, and a method for manufacturing the same. And
本発明の銅合金端子の特徴は、固溶型銅合金の基材からなる管状かしめ部を備えた端子であって、管状かしめ部は、被溶接部が溶接されることによって接合された溶接部を有し、被溶接部には溶接前にめっき層が設けられており、溶接部には、固溶型銅合金の母材中にめっき層を構成する元素からなる析出相を有することを要旨とする。 A feature of the copper alloy terminal of the present invention is a terminal having a tubular caulking portion made of a solid solution type copper alloy base material, and the tubular caulking portion is welded by joining the welded portions. The welded part is provided with a plating layer before welding, and the welded part has a precipitation phase composed of elements constituting the plating layer in the base material of the solid solution type copper alloy. And
レーザ溶接部にレーザビームを照射して局所加熱するか、またはレーザ溶接部を含む銅合金端子に低温熱処理を施すことにより、レーザ溶接部の母材中に、めっき層を構成する元素が析出相を形成して、レーザ溶接部を除く母材の強度を低下させずに、レーザ溶接部を強化することができる。 The laser welding part is irradiated with a laser beam and heated locally, or the copper alloy terminal including the laser welding part is subjected to low-temperature heat treatment, so that the elements constituting the plating layer are precipitated in the base material of the laser welding part. The laser welded portion can be strengthened without reducing the strength of the base material excluding the laser welded portion.
固溶型の銅合金はCu−Mg系合金、Cu−Zn系合金、Cu−Sn系合金のうちのいずれかからなる。 The solid solution type copper alloy is made of any one of a Cu—Mg alloy, a Cu—Zn alloy, and a Cu—Sn alloy.
めっき層を構成する元素は、Sn、Ni、Si及びCrから選択される1つ又は複数である。なお、Siは、めっき金属中へ分散された酸化物等であっても良い。レーザ溶接によって融解し得るためである。 The element constituting the plating layer is one or a plurality selected from Sn, Ni, Si and Cr. Si may be an oxide or the like dispersed in the plating metal. This is because it can be melted by laser welding.
本発明によれば、廉価でかつ成形性が良く、溶接部の密閉信頼性の高い管形状の銅合金端子及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pipe-shaped copper alloy terminal that is inexpensive, has good formability, and has high sealing reliability of a welded portion, and a method for manufacturing the same.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)について詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施形態に係る端子1を示したものである。端子1は、雌型端子のボックス部20と管状かしめ部30を有し、これらの橋渡しとしてトランジション部40を有する。さらに、端子1は管状かしめ部30に連続した溶接部50(図中、斜線で示す部分)を有する。端子1は、導電性と強度を確保するために銅合金の基材で製造されている。ただし、端子1の種々の特性を担保するために、端子1の表面の一部あるいは全部にめっきが施されていてもよい。また、溶接部の形状は特に制限はない。図示した溶接部50のように管状かしめ部30の長手方向に帯状形状に形成するのがよいが、波線形状や螺旋形状に形成してもよい。
FIG. 1 shows a
(ボックス部)
雌型端子のボックス部20は、例えば雄型端子等の挿入タブの挿入を許容するボックス部である。このボックス部の細部の形状は特に限定されない。すなわち、ボックス部を有さなくてもよく、例えば雄型端子の挿入タブであっても良い。また他の端子の端部であっても良い。本実施形態では、本発明の端子を説明するために便宜的に雌型端子の例を示したのであって、どのような接続端部を有する端子であっても、トランジション部40を介して管状かしめ部30を有し、その管状かしめ部30は、溶接によって成形されている。
(Box part)
The
(管状かしめ部)
管状かしめ部30は、端子1とアルミニウム又はアルミニウム合金電線(図示せず)とを圧着接合する部位である。その一端はアルミニウム電線を挿入することができる電線挿入口31を有し、他端はトランジション部40に接続されている。管状かしめ部30のトランジション部40側は、閉口しているのが好ましい。端子1の銅又は銅合金とアルミニウム又はアルミニウム合金電線の接点に水分が付着すると、両金属の起電力の差からいずれかの金属(合金)が腐食してしまうので、かしめ部は外部より水分等が侵入しないように管状となっている。端子のかしめ部は、管状であれば腐食に対して一定の効果を得られるため、必ずしも長手方向に対して円筒である必要はなく、場合によっては楕円や矩形の管であっても良い。また、径が一定である必要はなく、長手方向で半径が変化していてもよい。
(Tubular caulking part)
The
なお、図示しないが、管状かしめ部30内には、電線と電気的接続をとる為や電線を抜けにくくする為に、溝や突起等の係止溝(セレーション)を設けても良い。
Although not shown in the drawings, the
(電線の終端接続構造)
次に、図2に本発明の電線の終端接続構造10を示す。終端接続構造10は、本発明の端子1と、アルミニウム電線またはアルミニウム合金電線(電線60)とが接続された構造を有している。終端接続構造10は、端子1と電線60が管状かしめ部30によって圧着接合されている。圧着の様態は特に限定されないが、図2では、第1の圧着縮径部35および第2の圧着縮径部36からなっている。通常、圧着接合すると、管状かしめ部30は塑性変形を起こして、元の径よりも縮径されることで、電線60との圧着接合をなす。図2に示した例では、第1の圧着縮径部35が、縮径率が一番高くなっている部分である。このように、圧着接合を2段階の縮径で行ってもよい。
(Wire end connection structure)
Next, FIG. 2 shows an
電線60は、絶縁被覆61と図示しないアルミニウムまたはアルミニウム系合金の芯線とからなっている。電線60は裸線であっても良いが、防食の観点から通常は絶縁被覆された電線を用いる。
The
なお、アルミニウム電線の芯線としては、例えば鉄(Fe)を約0.2質量%、銅(Cu)を約0.2質量%、マグネシウム(Mg)を約0.1質量%、シリコン(Si)を約0.04質量%、残部がアルミニウム(Al)および不可避不純物かなるアルミニウム芯線を用いることができる。他の合金組成として、Feを約1.05質量%、Mgを約0.15質量%、Siを約0.04質量%、残部がAlおよび不可避不純物のもの、あるいは、Feを約1.0質量%、Siを約0.04質量%、残部がAlおよび不可避不純物のもの、Feを約0.2質量%、Mgを約0.7質量%、Siを約0.7質量%、残部がAlおよび不可避不純物のものなどを用いることができる。これらは、さらにTi、Zr、Sn、Mn等の合金元素を含んでいてもよい。このようなアルミニウム芯線を用い、例えば0.5〜2.5sq(mm2)、7〜19本撚りの芯線にして用いることができる。芯線の被覆材としては、例えばPE、PPなどのポリエレフィンを主成分としたものやPVCを主成分としたもの等を用いることができる。 As the core wire of the aluminum electric wire, for example, iron (Fe) is about 0.2% by mass, copper (Cu) is about 0.2% by mass, magnesium (Mg) is about 0.1% by mass, silicon (Si) About 0.04 mass%, and the balance can be aluminum (Al) and an aluminum core wire consisting of inevitable impurities. As other alloy compositions, Fe is about 1.05 mass%, Mg is about 0.15 mass%, Si is about 0.04 mass%, the balance is Al and inevitable impurities, or Fe is about 1.0 % By mass, about 0.04% by mass of Si, the balance being Al and inevitable impurities, about 0.2% by mass of Fe, about 0.7% by mass of Mg, about 0.7% by mass of Si, and the balance Al and inevitable impurities can be used. These may further contain alloy elements such as Ti, Zr, Sn, and Mn. Using such an aluminum core wire, for example, a core wire of 0.5 to 2.5 sq (mm 2 ) and 7 to 19 strands can be used. As the core wire covering material, for example, a material mainly composed of polyelephine such as PE or PP, a material mainly composed of PVC, or the like can be used.
本実施形態においては、絶縁被覆された電線60を用いて、先端部の絶縁被覆61を所定の長さだけ除去した電線60を、残った絶縁被覆61の端部が電線挿入口31から所定の長さだけ管状かしめ部30と重なるように、管状かしめ部30に挿入し、専用の治具やプレス加工機等でなかしめ工程を実施する。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、管状かしめ部の機械的強度を確保するために、端子1の基材として、Cu−Mg系合金、Cu−Fe系合金、Cu−Zn系合金、Cu−Sn系合金等の固溶型銅合金からなる基材(板材)を用いる。
In the present embodiment, in order to ensure the mechanical strength of the tubular caulking portion, as a base material of the
(端子の製造方法)
本発明の端子1は固溶型銅合金の基材からなる条材を平面展開した端子形状に打ち抜き、曲げ加工によってボックス部やかしめ部を設ける。表面のめっき層は、予め条材の上に設けていても良いし、打ち抜いた後にめっきしても良い。管状かしめ部となる部位は平面からの曲げ加工ではC字型断面となっているので、この開放部分を溶接によって接合することで、管状かしめ部30となる。本実施形態においては、管状かしめ部30をファイバレーザ溶接により形成して製造する。
(Terminal manufacturing method)
The
銅及び銅合金はレーザ吸収率が低く、熱伝導率が高いため、溶接幅を細くできなかったり、熱影響部の幅を狭くできなかったりする場合があるが、ファイバレーザを用いることで、溶接性が改善される。ファイバレーザによるレーザビームは、集光径が小さい、エネルギ密度が高い、集光距離が長い、モジュールの並列接続で出力を増加させることができるといった特徴がある。さらに、レンズやミラーを使うことで、ファイバレーザ本体機器と加工対象物(被溶接部)との距離が離れていても、直接ファイバで加工対象近くまで伝送することができるという利点がある。 Copper and copper alloys have low laser absorptivity and high thermal conductivity, so the welding width may not be reduced or the width of the heat affected zone may not be reduced. Improved. The laser beam by the fiber laser has the characteristics that the condensing diameter is small, the energy density is high, the condensing distance is long, and the output can be increased by connecting modules in parallel. Furthermore, by using a lens or a mirror, there is an advantage that even if the distance between the fiber laser main body device and the object to be processed (the part to be welded) is long, it can be transmitted directly to the object to be processed by the fiber.
図3は、本実施形態に係る端子1の溶接方法の1例を模式的に示した図である。図中のFLはファイバレーザ溶接装置を表している。ファイバレーザ溶接装置FLから発せられたレーザビームLが管状かしめ部30にわたって被溶接部37(突合せ部)を溶接するように照射される。図3では、1つのファイバレーザ溶接装置からレーザビームを照射する例を示したが、ファイバレーザ溶接装置を複数台並列接続して、複数本のレーザビームを照射してもよい。この場合、各々のビームは、同じ出力でも、異なる出力の組合せとしてもよい。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a welding method for the
本実施形態においては、表面にめっき層を備えた、加工硬化状態にある上記固溶型銅合金基材からなる端子1の管状かしめ部30を、ファイバレーザ溶接装置を用いて溶接した後、溶接部50にレーザビームを照射して局所加熱するか、または溶接部50を含む端子1に低温熱処理を施して、溶接部50の母材中にめっき層を構成する元素からなる析出物を形成させる。なお、このめっき層は、少なくともレーザ溶接が施される部位(被溶接部)に設けられていれば良い。
In the present embodiment, after welding the
めっき層は基材の片面のみに形成しても両面に形成してもよい。めっき層はSn、Ni、Si及びCrから選択される1つ又は複数の元素から構成することができる。めっき厚さ(両面めっきの場合は、片面ずつのめっき厚さの合計)は、基材の板厚に対する比が表1に示した範囲にあると、溶接後の熱処理で溶接部50の強化に有効な析出相(析出物、化合物)が形成される。
The plating layer may be formed only on one side of the substrate or on both sides. The plating layer can be composed of one or more elements selected from Sn, Ni, Si and Cr. If the plating thickness (in the case of double-sided plating, the total plating thickness of each side) is within the range shown in Table 1 for the base plate thickness, the heat treatment after welding will strengthen the
Cu−Mg系合金、Cu−Fe系合金、Cu−Zn系合金、Cu−Sn系合金等は固溶型の銅合金であるが、上述しためっき層の元素を取り込むことで基材中に析出相が存在することになる。すなわち、レーザ溶接後の溶接部の組織は、基本的にCu母相とめっき元素を取り込むことで析出した析出相とで構成され、もともと固溶していた合金元素がCu母相に固溶している状態となる。 Cu-Mg based alloys, Cu-Fe based alloys, Cu-Zn based alloys, Cu-Sn based alloys, etc. are solid solution type copper alloys, but are deposited in the substrate by incorporating the elements of the plating layer described above. There will be a phase. In other words, the structure of the welded portion after laser welding is basically composed of a Cu matrix phase and a precipitated phase precipitated by taking in the plating element, and the alloy element originally dissolved in the Cu matrix phase is dissolved in the Cu matrix phase. It will be in the state.
レーザ溶接と熱処理(時効処理)により溶接部がこのような組織状態となることによって、管状かしめ部および溶接部の機械強度が高く保たれる。また、銅基材上に施されためっき層によって、レーザ溶接性も向上しているために、生産性にも優れる。 When the welded portion is brought into such a structural state by laser welding and heat treatment (aging treatment), the mechanical strength of the tubular crimped portion and the welded portion is kept high. Moreover, since the laser weldability is also improved by the plating layer applied on the copper substrate, the productivity is also excellent.
(実施例1〜3)及び(比較例1〜3)
EFTEC−3(古河電気工業(株)商品名)のH材の板厚0.25mmの板を基材に用いて、プレス成形、ファイバレーザ溶接による管状かしめ部形成によりオスタブ幅2.3mmのオスメス嵌合端子を作製した。この端子に熱処理を施して、溶接部の相状態の分析、溶接部と溶接部を除く部分の母材の硬さ測定、防食シール試験、接触抵抗測定を行った。熱処理は、溶接部のみレーザビームを照射して局所加熱するか、端子全体を加熱炉で250℃×30minの低温熱処理を施した。比較のため、比較例3では、450℃×30minの高温熱処理を施した。
(Examples 1-3) and (Comparative Examples 1-3)
A male and female with a male tab width of 2.3 mm by press forming and forming a tubular caulking portion by fiber laser welding using a 0.25 mm thick plate of H material of EFTEC-3 (Furukawa Electric Co., Ltd. trade name) A fitting terminal was produced. This terminal was subjected to heat treatment, and the phase state of the welded portion was analyzed, the hardness of the base material excluding the welded portion and the welded portion, the anticorrosion seal test, and the contact resistance measurement were performed. For the heat treatment, only the welded portion was irradiated with a laser beam to locally heat it, or the entire terminal was subjected to a low-temperature heat treatment at 250 ° C. for 30 minutes in a heating furnace. For comparison, in Comparative Example 3, high-temperature heat treatment at 450 ° C. × 30 min was performed.
<めっき、分散めっき条件>
(Niめっき)
処理液:
Ni(SO3NH2)2・4H2O:500g/リットル、
NiCl2:30g/リットル、
H3BO3:30g/リットル
電流密度:15A/dm2
温度:50℃
<Plating and dispersion plating conditions>
(Ni plating)
Treatment liquid:
Ni (SO 3 NH 2) 2 · 4H 2 O: 500g / l,
NiCl 2 : 30 g / liter,
H 3 BO 3 : 30 g / liter Current density: 15 A / dm 2
Temperature: 50 ° C
(Siを分散させたNiめっき)
Siについては、直接めっきをするのが難しいため、シリカを他のめっき金属へ分散させた。本実施例では、Niめっき層へ分散させた。
処理液:
(SO3NH2)2・4H2O:500g/リットル
NiCl2:30g/リットル
H3BO3:30g/リットル
MP−2040(日産化学工業(株)製、平均粒径200nm):40g/l、ドデシルアミン:0.3g/l
電流密度:15A/dm2
温度:50℃
(Ni plating with Si dispersed)
For Si, it was difficult to plate directly, so silica was dispersed in another plating metal. In this example, the Ni plating layer was dispersed.
Treatment liquid:
(SO 3 NH 2) 2 · 4H 2 O: 500g / l NiCl 2: 30 g / l H 3 BO 3: 30g / l MP-2040 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., average particle size 200 nm): 40 g / l , Dodecylamine: 0.3 g / l
Current density: 15 A / dm 2
Temperature: 50 ° C
(Crめっき)
処理液:
クロム酸:200g/リットル
硫酸:2g/リットル
電流密度:50 A/dm2
温度:50℃
(Cr plating)
Treatment liquid:
Chromic acid: 200 g / liter Sulfuric acid: 2 g / liter Current density: 50 A / dm 2
Temperature: 50 ° C
(Snめっき)
処理液:石原薬品(株)製 524M(商品名)液
処理温度:30℃
電流密度:5A/dm2
(Sn plating)
Treatment liquid: 524M (trade name) liquid manufactured by Ishihara Pharmaceutical Co., Ltd. Treatment temperature: 30 ° C
Current density: 5 A / dm 2
(Agめっき)
処理液:
AgCN:50g/リットル
KCN:100g/リットル
K2CO3:30g/リットル
電流密度:3A/dm2
温度:30℃
(Ag plating)
Treatment liquid:
AgCN: 50 g / liter KCN: 100 g / liter K 2 CO 3 : 30 g / liter Current density: 3 A / dm 2
Temperature: 30 ° C
なお、時間を変化させることで、それぞれの金属種のめっき厚を変化させた。めっき厚が所定の厚さとなるサンプルをそれぞれ作成し、望みのめっき厚±0.2μm以内になるようなサンプルを選んだ。 In addition, the plating thickness of each metal seed | species was changed by changing time. Samples having a predetermined plating thickness were prepared, and samples were selected so that the desired plating thickness was within ± 0.2 μm.
<銅合金基材組成、質量%>
EFTEC−3:Sn0.1、Cu残
なお、残部のCuには不可避不純物が含まれることがある。
<Copper alloy base material composition, mass%>
EFTEC-3: Sn0.1, Cu residue The remaining Cu may contain inevitable impurities.
<アルミニウム合金心線組成、質量%>
アルミニウム電線の芯線:Fe0.2、Cu0.2、Mg0.1、Si0.04、残部はAlおよび不可避不純物(線径0.43mm、19本撚り)
<Aluminum alloy core wire composition, mass%>
Core wire of aluminum electric wire: Fe0.2, Cu0.2, Mg0.1, Si0.04, balance is Al and inevitable impurities (wire diameter 0.43mm, 19 strands)
<レーザ溶接条件>
レーザ溶接装置:ASF1J23(古河電気工業(株)製、商品名)、500W、CWファイバレーザ
レーザビーム出力:400W
掃引距離:9mm(突合せ部約7mm)
掃引速度140mm/s
全条件ジャストフォーカスでレーザビーム照射
<Laser welding conditions>
Laser welding equipment: ASF1J23 (Furukawa Electric Co., Ltd., trade name), 500 W, CW fiber laser Laser beam output: 400 W
Sweep distance: 9mm (butting part about 7mm)
Sweep speed 140mm / s
Laser beam irradiation with all conditions just focus
<局所加熱条件>
局所加熱条件は掃引速度を溶接条件時に140mm/sであったのを800mm/sとし、他の条件は同じものとした。
<Local heating conditions>
The local heating conditions were set to 800 mm / s instead of 140 mm / s during the welding conditions, and the other conditions were the same.
<溶接部の相状態の分析>
SEM付随のEDXにて溶接部の分析を行い、また必要に応じてXRDパターン同定を行った。
<Analysis of phase state of weld zone>
The weld was analyzed with EDX attached to the SEM, and XRD pattern identification was performed as necessary.
<硬さ測定>
樹脂埋め込み後、研磨にて断面出しを行い、JIS Z 2244に準拠してビッカース硬さ(Hv)をn3にて測定した。
<Hardness measurement>
After embedding the resin, the cross section was obtained by polishing, and the Vickers hardness (Hv) was measured at n3 in accordance with JIS Z 2244.
<防食シール性の評価>
アルミニウム合金電線を嵌合、かしめ後、電線挿入側から10〜50kPaの正圧をかけ、エア漏れの有無をテェックし、以下の基準で評価した。
エア漏れ無:○
エア漏れ有:×
<Evaluation of anti-corrosion seal properties>
After fitting and caulking the aluminum alloy electric wire, positive pressure of 10 to 50 kPa was applied from the electric wire insertion side to check the presence or absence of air leakage, and evaluation was performed according to the following criteria.
No air leakage: ○
With air leakage: ×
<接触抵抗の評価>
アルミニウム合金電線を嵌合、かしめ後の接触抵抗を測定し、以下の基準で評価した。
<3mΩ:○
≧3mΩ:×
<Evaluation of contact resistance>
The contact resistance after fitting and caulking an aluminum alloy electric wire was measured and evaluated according to the following criteria.
<3mΩ: ○
≧ 3 mΩ: ×
表2に評価結果を示す。表2からわかるように、溶接部をレーザ局所加熱するか、端子全体に250℃×30minの低温熱処理を施した実施例1〜3では、溶接部のHvは100〜120と、めっきのうち比較例1の溶接部のHvに比較すると、溶接部を除く母材のHvと同等程度にまで高くなっており、防食シール性、接触抵抗とも良好であった。比較例2では複層めっきの順が不適当であったため合金化されなかった。450℃×30minの高温熱処理を施した比較例3では、溶接部を除く母材のHvが低下した。 Table 2 shows the evaluation results. As can be seen from Table 2, in Examples 1 to 3 where the welded portion was locally laser-heated or the whole terminal was subjected to low-temperature heat treatment at 250 ° C. for 30 minutes, Hv of the welded portion was 100 to 120, compared with the plating Compared to the Hv of the welded part of Example 1, it was as high as the Hv of the base material excluding the welded part, and both the anticorrosion sealability and the contact resistance were good. In Comparative Example 2, it was not alloyed because the order of the multilayer plating was inappropriate. In Comparative Example 3 in which high-temperature heat treatment at 450 ° C. for 30 minutes was performed, Hv of the base material excluding the welded portion was reduced.
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。特に、本発明は雌型端子について述べてきたが、当然雄型端子についても適用可能である。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, it cannot be overemphasized that the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. In particular, although the present invention has been described with respect to female terminals, it is naturally applicable to male terminals. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiments. Further, it is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
1 端子
10 終端接続構造
20 雌型端子のボックス部
30 管状かしめ部
31 電線挿入口
35 第1の圧着縮径部
36 第2の圧着縮径部
37 被溶接部(突合せ部)
40 トランジション部
50 溶接部
60 電線
61 絶縁被覆
FL ファイバレーザ溶接装置
L レーザビーム
DESCRIPTION OF
40
Claims (3)
前記管状かしめ部は、被溶接部が溶接されることによって接合された溶接部を有し、
前記被溶接部には溶接前にめっき層が設けられており、
前記溶接部には、前記固溶型銅合金の母材中に前記めっき層を構成する元素からなる析出相を有することを特徴とする銅合金端子。 A terminal having a tubular caulking portion made of a solid solution type copper alloy base material,
The tubular caulking portion has a welded portion joined by welding the welded portion,
The welded part is provided with a plating layer before welding,
The copper alloy terminal, wherein the welded portion has a precipitated phase composed of an element constituting the plating layer in a base material of the solid solution type copper alloy.
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