JP3283293B2 - アルミニウム合金材と異材との溶接方法 - Google Patents
アルミニウム合金材と異材との溶接方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム合金材
と異材との電気抵抗溶接方法に関する。
と異材との電気抵抗溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金材、例えばアルミニウ
ム合金薄板と、これより融点が高い異材、例えば軟鋼板
との電気抵抗溶接、例えばスポット溶接の場合、通電に
より融点の低いアルミニウム合金材側のみが一方的に溶
融して相手材は融点に達せず、充分な接合強度が確保で
きない。
ム合金薄板と、これより融点が高い異材、例えば軟鋼板
との電気抵抗溶接、例えばスポット溶接の場合、通電に
より融点の低いアルミニウム合金材側のみが一方的に溶
融して相手材は融点に達せず、充分な接合強度が確保で
きない。
【０００３】このような抵抗溶接における従来の技術と
して、いわゆるプロジェクション溶接の方法が行なわれ
ている。これは、図３に示したように、アルミニウム合
金材のワーク１１に溶接用突起（プロジェクション）１
２を設け、この突起１２で軟鋼材のワーク１３に接触せ
しめ、上部電極１４と下部電極１５とで挾み込み、この
接触部位に集中的に電流を導通させて発熱点とし、両ワ
ークを強固に溶着させようとするものである。しかし、
この方法では、図４（１）に示すように通電開始時、突
起１２のワーク１３との接触点１２ａが発熱点となって
部材の溶融が始まるが、アルミニウム合金材の融点が軟
鋼材に比して著しく低いため、図４（２）に示した通電
終了時、アルミニウム合金材の方には図示の溶融部１２
ｂが生ずる。これに対して軟鋼材の方は熱変形部１３ａ
が生ずるのみで、未溶着状態が残ってしまう欠点があっ
た。
して、いわゆるプロジェクション溶接の方法が行なわれ
ている。これは、図３に示したように、アルミニウム合
金材のワーク１１に溶接用突起（プロジェクション）１
２を設け、この突起１２で軟鋼材のワーク１３に接触せ
しめ、上部電極１４と下部電極１５とで挾み込み、この
接触部位に集中的に電流を導通させて発熱点とし、両ワ
ークを強固に溶着させようとするものである。しかし、
この方法では、図４（１）に示すように通電開始時、突
起１２のワーク１３との接触点１２ａが発熱点となって
部材の溶融が始まるが、アルミニウム合金材の融点が軟
鋼材に比して著しく低いため、図４（２）に示した通電
終了時、アルミニウム合金材の方には図示の溶融部１２
ｂが生ずる。これに対して軟鋼材の方は熱変形部１３ａ
が生ずるのみで、未溶着状態が残ってしまう欠点があっ
た。
【０００４】そこで、このような異材間の電気抵抗溶接
における接合強度を向上させるため、例えば特開昭５６
−１１７８８８号公報、特開昭５９−８７９８５号公報
に記載されたような方法が提案されている。これらの方
法は、例えばアルミニウム合金板と軟鋼板との接合面間
にアルミニウム合金薄板等の補助材料を介装してスポッ
ト溶接用等の電極で挾み込み、加圧通電してその部位に
集中的に導電状態を生ぜしめ、母材間の抵抗発熱により
溶着を行なわせるものである。
における接合強度を向上させるため、例えば特開昭５６
−１１７８８８号公報、特開昭５９−８７９８５号公報
に記載されたような方法が提案されている。これらの方
法は、例えばアルミニウム合金板と軟鋼板との接合面間
にアルミニウム合金薄板等の補助材料を介装してスポッ
ト溶接用等の電極で挾み込み、加圧通電してその部位に
集中的に導電状態を生ぜしめ、母材間の抵抗発熱により
溶着を行なわせるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の方法は、スポット溶接用等の電極により集中的に通
電できる形状、すなわち薄板状で接合部の裏面が露出
し、電極により直接加圧し、通電可能な形状の母材に限
って適用可能であり、管材や異形材、中空材等で接合面
裏側に直接電極を当てることの不可能な形状のものに対
しては適用できない。前述のプロジェクション溶接は、
このような異形材にも適用し得るが、これはプロジェク
ションを設けるために多大の手間を要する上、アルミニ
ウム合金材と軟鋼材のような融点の大きく異なる材料間
では、充分な溶着が得られない欠点がある。
来の方法は、スポット溶接用等の電極により集中的に通
電できる形状、すなわち薄板状で接合部の裏面が露出
し、電極により直接加圧し、通電可能な形状の母材に限
って適用可能であり、管材や異形材、中空材等で接合面
裏側に直接電極を当てることの不可能な形状のものに対
しては適用できない。前述のプロジェクション溶接は、
このような異形材にも適用し得るが、これはプロジェク
ションを設けるために多大の手間を要する上、アルミニ
ウム合金材と軟鋼材のような融点の大きく異なる材料間
では、充分な溶着が得られない欠点がある。
【０００６】この発明は前記課題を解決するためになし
たもので、アルミニウム合金材と、融点が異なる異材と
の電気抵抗溶接において、充分の接合強度を得ることが
できる溶接方法を提供することを目的とする。
たもので、アルミニウム合金材と、融点が異なる異材と
の電気抵抗溶接において、充分の接合強度を得ることが
できる溶接方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係るアルミニウム合金材と異材との溶
接方法は、アルミニウム合金材の第１ワークと、この第
１ワークと材質が異なる第２ワークとの間に、前記第１
ワークより融点が高く前記第２ワークより融点が高くな
い材料の小片を介在させて前記第１ワークと接触させる
と共に、第１ワークより少ない接触面積で第２ワークと
接触させて加圧通電し、前記小片の、前記第２ワークと
の接触箇所を一次発熱部、前記第１ワークとの接触箇所
を二次発熱部として抵抗溶接を行なうものである。
めに、この発明に係るアルミニウム合金材と異材との溶
接方法は、アルミニウム合金材の第１ワークと、この第
１ワークと材質が異なる第２ワークとの間に、前記第１
ワークより融点が高く前記第２ワークより融点が高くな
い材料の小片を介在させて前記第１ワークと接触させる
と共に、第１ワークより少ない接触面積で第２ワークと
接触させて加圧通電し、前記小片の、前記第２ワークと
の接触箇所を一次発熱部、前記第１ワークとの接触箇所
を二次発熱部として抵抗溶接を行なうものである。
【０００８】
【作用】以上の構成によれば、加圧通電により小片がプ
ロジェクション溶接におけるプロジェクションの代用と
なり、そのワークとの接触部に集中的に通電が行なわれ
て抵抗熱が発生するとともに、接触面積が少ない第２ワ
ーク（高融点）側が一次発熱部となって先ず昇温し、次
いで接触面積が多い第１ワーク（低融点）側が二次発熱
部となって昇温する。従って、低融点のアルミニウム合
金材が一方的に溶融することがなく、小片を媒体として
アルミニウム合金材と異材とに均等に溶け込みが行なわ
れる。
ロジェクション溶接におけるプロジェクションの代用と
なり、そのワークとの接触部に集中的に通電が行なわれ
て抵抗熱が発生するとともに、接触面積が少ない第２ワ
ーク（高融点）側が一次発熱部となって先ず昇温し、次
いで接触面積が多い第１ワーク（低融点）側が二次発熱
部となって昇温する。従って、低融点のアルミニウム合
金材が一方的に溶融することがなく、小片を媒体として
アルミニウム合金材と異材とに均等に溶け込みが行なわ
れる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。尚、この実施例は、融点が高い異材を軟
鋼材としたものである。
いて説明する。尚、この実施例は、融点が高い異材を軟
鋼材としたものである。
【００１０】図１はアルミニウム合金材との電気抵抗溶
接の状況を示した断面図である。この図において１及び
２は電気抵抗溶接機の銅製電極で、１は上側電極、２は
下側電極である。３はアルミニウム合金材の第１ワー
ク、４は第１ワーク３と接合しようとする軟鋼材の第２
ワークである。両ワーク３，４間には、融点が第１ワー
ク３のアルミニウム合金材より高く、第２ワーク４の軟
鋼材より高くない例えば鉄製の複数個の小片５（媒体）
が介装され、各小片５は、図２（１）に示すように、融
点が高い軟鋼材の第２ワーク４とは接触点５ａで接触
し、アルミニウム合金材の第１ワーク３とは接触点５ａ
より数の多い接触点５ｂで接触している。実施例では、
小片５は球体に形成され、この小片５が係合するＶ形断
面の凹溝６が第１ワーク３に形成されており、小片５は
第１ワーク３とは２箇所で接触し、第２ワーク４とは１
箇所で接触している。
接の状況を示した断面図である。この図において１及び
２は電気抵抗溶接機の銅製電極で、１は上側電極、２は
下側電極である。３はアルミニウム合金材の第１ワー
ク、４は第１ワーク３と接合しようとする軟鋼材の第２
ワークである。両ワーク３，４間には、融点が第１ワー
ク３のアルミニウム合金材より高く、第２ワーク４の軟
鋼材より高くない例えば鉄製の複数個の小片５（媒体）
が介装され、各小片５は、図２（１）に示すように、融
点が高い軟鋼材の第２ワーク４とは接触点５ａで接触
し、アルミニウム合金材の第１ワーク３とは接触点５ａ
より数の多い接触点５ｂで接触している。実施例では、
小片５は球体に形成され、この小片５が係合するＶ形断
面の凹溝６が第１ワーク３に形成されており、小片５は
第１ワーク３とは２箇所で接触し、第２ワーク４とは１
箇所で接触している。
【００１１】電極１，２により小片５が介装されたワー
ク３，４を挾んで加圧し通電すると、上記各接触点５
ａ，５ｂを通じて溶接電流が流れるが、小片５と第２ワ
ーク４との接触面積は小片５と第１ワーク３との接触面
積より少ないので電流密度が高くなり、図２（１）のよ
うに一次発熱部となって先ず昇温する。このとき、アル
ミニウム合金材は電気抵抗が低いので、第１ワーク３の
昇温は遅れる。次いでさらに溶接電流を加えると、図２
（２）のように小片５と軟鋼材の第２ワーク４とが溶着
するに至る。この溶着が進むと、小片５と第２ワーク４
との接触部が図示５ｃのように溶融して電気抵抗が低く
なるとともに、発生熱量が小片５の全体に伝わって全体
の温度が急上昇し、接触点５ｂが二次発熱部として発熱
する。
ク３，４を挾んで加圧し通電すると、上記各接触点５
ａ，５ｂを通じて溶接電流が流れるが、小片５と第２ワ
ーク４との接触面積は小片５と第１ワーク３との接触面
積より少ないので電流密度が高くなり、図２（１）のよ
うに一次発熱部となって先ず昇温する。このとき、アル
ミニウム合金材は電気抵抗が低いので、第１ワーク３の
昇温は遅れる。次いでさらに溶接電流を加えると、図２
（２）のように小片５と軟鋼材の第２ワーク４とが溶着
するに至る。この溶着が進むと、小片５と第２ワーク４
との接触部が図示５ｃのように溶融して電気抵抗が低く
なるとともに、発生熱量が小片５の全体に伝わって全体
の温度が急上昇し、接触点５ｂが二次発熱部として発熱
する。
【００１２】この二次発熱により、アルミニウム合金材
の第１ワーク３は急速に融点に達して溶融状態となり、
小片５は既に一次発熱で高温となっているから直ちに融
点に達し、第１ワーク３との間に溶着状態が発生する。
の第１ワーク３は急速に融点に達して溶融状態となり、
小片５は既に一次発熱で高温となっているから直ちに融
点に達し、第１ワーク３との間に溶着状態が発生する。
【００１３】以上のような作用により、アルミニウム合
金材の第１ワーク３と軟鋼材の第２ワーク４とは、小片
５を媒体として結合して、図２（３）に示すような強力
な結合状態が生ずる。
金材の第１ワーク３と軟鋼材の第２ワーク４とは、小片
５を媒体として結合して、図２（３）に示すような強力
な結合状態が生ずる。
【００１４】この発明方法において媒体として使用する
小片５は、例えば小径球体のように、ワーク３，４間に
挾み込まれた状態でのワーク３，４との接触面積が少な
く、溶接電流により抵抗発熱が容易に起こる形状であ
り、その大きさは、第２ワーク（異材）側の一次発熱に
よる媒体（小片）内への熱蓄積が起こり、第１ワーク
（アルミニウム合金材）側の二次発熱により二次発熱側
表面から融点近くに到達する熱容量であることが理想的
である。しかし、二次発熱側が融点に達していなくても
融点近くの高温になると、アルミニウム合金材と異材と
を直接プロジェクション溶接するよりも剥離強度は大き
く向上する。なお、小片は、第１ワーク３のアルミニウ
ム合金材と第２ワーク４の異材の双方に溶接接合し易い
材質（例えば、異材が軟鋼材である場合は鉄材）を選択
するものとする。
小片５は、例えば小径球体のように、ワーク３，４間に
挾み込まれた状態でのワーク３，４との接触面積が少な
く、溶接電流により抵抗発熱が容易に起こる形状であ
り、その大きさは、第２ワーク（異材）側の一次発熱に
よる媒体（小片）内への熱蓄積が起こり、第１ワーク
（アルミニウム合金材）側の二次発熱により二次発熱側
表面から融点近くに到達する熱容量であることが理想的
である。しかし、二次発熱側が融点に達していなくても
融点近くの高温になると、アルミニウム合金材と異材と
を直接プロジェクション溶接するよりも剥離強度は大き
く向上する。なお、小片は、第１ワーク３のアルミニウ
ム合金材と第２ワーク４の異材の双方に溶接接合し易い
材質（例えば、異材が軟鋼材である場合は鉄材）を選択
するものとする。
【００１５】
【発明の効果】以上の通りこの発明は、アルミニウム合
金材の第１ワークと、この第１ワークと材質が異なる第
２ワークとの間に、第１ワークより融点が高く第２ワー
クより融点が高くない材料の小片を介在させて第１ワー
クと接触させると共に、第１ワークより少ない接触面積
で第２ワークと接触させて加圧通電し、前記小片の、第
２ワークとの接触箇所を一次発熱部、第１ワークとの接
触箇所を二次発熱部として抵抗溶接を行なうものである
から、従来困難とされていたアルミニウム合金材と異材
との溶接方法を小片を媒体として行なって接合強度を確
実に向上させることができる。また、管材、異形材、中
空材等、通常のスポット溶接等の抵抗溶接では接合面裏
側に直接電極を加圧させることができない母材の形状に
対しても、電極で加圧通電して抵抗溶接を行なうことが
可能となる。
金材の第１ワークと、この第１ワークと材質が異なる第
２ワークとの間に、第１ワークより融点が高く第２ワー
クより融点が高くない材料の小片を介在させて第１ワー
クと接触させると共に、第１ワークより少ない接触面積
で第２ワークと接触させて加圧通電し、前記小片の、第
２ワークとの接触箇所を一次発熱部、第１ワークとの接
触箇所を二次発熱部として抵抗溶接を行なうものである
から、従来困難とされていたアルミニウム合金材と異材
との溶接方法を小片を媒体として行なって接合強度を確
実に向上させることができる。また、管材、異形材、中
空材等、通常のスポット溶接等の抵抗溶接では接合面裏
側に直接電極を加圧させることができない母材の形状に
対しても、電極で加圧通電して抵抗溶接を行なうことが
可能となる。
【図１】この発明の一実施例におけるアルミニウム合金
材と異材との抵抗溶接の状況を示す断面図である。
材と異材との抵抗溶接の状況を示す断面図である。
【図２】（１）溶接過程の通電開始時を示す図１の部分
拡大断面図である。 （２）溶接過程の通電中を示す図１の部分拡大断面図で
ある。 （３）溶接過程の通電完了時を示す図１の部分拡大断面
図である。
拡大断面図である。 （２）溶接過程の通電中を示す図１の部分拡大断面図で
ある。 （３）溶接過程の通電完了時を示す図１の部分拡大断面
図である。
【図３】従来のプロジェクション溶接方法の一例を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】（１）溶接過程の通電開始時を示す図３の部分
拡大断面図である。 （２）溶接過程の通電終了時を示す図３の部分拡大断面
図である。
拡大断面図である。 （２）溶接過程の通電終了時を示す図３の部分拡大断面
図である。
３ 第１ワーク（アルミニウム合金材） ４ 第２ワーク（異材） ５ 小片 ５ａ 接触点（一次発熱部） ５ｂ 接触点（二次発熱部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 11/11 B23K 11/14 B23K 11/20 B23K 103:20
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム合金材の第１ワークと、こ
の第１ワークと材質が異なる第２ワークとの間に、前記
第１ワークより融点が高く前記第２ワークより融点が高
くない材料の小片を介在させて前記第１ワークと接触さ
せると共に、第１ワークより少ない接触面積で第２ワー
クと接触させて加圧通電し、前記小片の、前記第２ワー
クとの接触箇所を一次発熱部、前記第１ワークとの接触
箇所を二次発熱部として抵抗溶接を行なうことを特徴と
するアルミニウム合金材と異材との溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14896492A JP3283293B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | アルミニウム合金材と異材との溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14896492A JP3283293B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | アルミニウム合金材と異材との溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH067958A JPH067958A (ja) | 1994-01-18 |
| JP3283293B2 true JP3283293B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=15464605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14896492A Expired - Fee Related JP3283293B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | アルミニウム合金材と異材との溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3283293B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3697043B2 (ja) * | 1997-12-17 | 2005-09-21 | 松下電工株式会社 | モータ用整流子及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP14896492A patent/JP3283293B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH067958A (ja) | 1994-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |