JP3323299B2 - 複層鋼板のスポット溶接方法およびスポット溶接用複層鋼板 - Google Patents
複層鋼板のスポット溶接方法およびスポット溶接用複層鋼板Info
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- JP3323299B2 JP3323299B2 JP24973593A JP24973593A JP3323299B2 JP 3323299 B2 JP3323299 B2 JP 3323299B2 JP 24973593 A JP24973593 A JP 24973593A JP 24973593 A JP24973593 A JP 24973593A JP 3323299 B2 JP3323299 B2 JP 3323299B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量化、熱伝導性向上
等のために、自動車、鉄道車両、船舶、建築構造物、調
理器具等に用いられる複層鋼板のスポット溶接方法、お
よびこのスポット溶接に用いる複層鋼板に関するもので
ある。
等のために、自動車、鉄道車両、船舶、建築構造物、調
理器具等に用いられる複層鋼板のスポット溶接方法、お
よびこのスポット溶接に用いる複層鋼板に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】３層以上の複層鋼板は公知であるが、こ
の複層鋼板の溶接方法に関しては明らかでない。また、
鉄系金属層とアルミニウム系金属層から構成され、最外
層が鉄系金属層である３層以上の複層鋼板のスポット溶
接法において、アルミニウム系金属層を押し出して除去
することにより金属間化合物を生成させることなく複層
鋼板を溶接する方法は、この出願と同一の出願人による
特開平６−７９５１号公報および特開平６−６３７６１
号公報等により既に出願がなされている。
の複層鋼板の溶接方法に関しては明らかでない。また、
鉄系金属層とアルミニウム系金属層から構成され、最外
層が鉄系金属層である３層以上の複層鋼板のスポット溶
接法において、アルミニウム系金属層を押し出して除去
することにより金属間化合物を生成させることなく複層
鋼板を溶接する方法は、この出願と同一の出願人による
特開平６−７９５１号公報および特開平６−６３７６１
号公報等により既に出願がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に鉄系金属層とア
ルミニウム系金属層から構成され、かつ、最外層が鉄系
金属層である３層以上の複層鋼板同士をスポット溶接す
る際、あるいはこの複層鋼板と鋼板とをスポット溶接す
る際には、溶接入熱（電流値）を上げると、溶接部で脆
弱な金属間化合物が生成され、この金属間化合物の影響
により、溶接部の強度、靭性の低下を招くという問題が
ある。
ルミニウム系金属層から構成され、かつ、最外層が鉄系
金属層である３層以上の複層鋼板同士をスポット溶接す
る際、あるいはこの複層鋼板と鋼板とをスポット溶接す
る際には、溶接入熱（電流値）を上げると、溶接部で脆
弱な金属間化合物が生成され、この金属間化合物の影響
により、溶接部の強度、靭性の低下を招くという問題が
ある。
【０００４】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたもので、複層鋼板のスポット溶接を行なう際、電流
値を高くして溶接入熱を上げても金属間化合物が生成さ
れず、広い電流範囲で信頼性のある、高い継手強度を得
ることのできる複層鋼板のスポット溶接方法およびスポ
ット溶接用複層鋼板を提供することを目的としている。
れたもので、複層鋼板のスポット溶接を行なう際、電流
値を高くして溶接入熱を上げても金属間化合物が生成さ
れず、広い電流範囲で信頼性のある、高い継手強度を得
ることのできる複層鋼板のスポット溶接方法およびスポ
ット溶接用複層鋼板を提供することを目的としている。
【０００５】
【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、本発明の複層鋼板のスポット溶接方法は、鉄系金
属層とアルミニウム系金属層が交互に積層され、かつ最
外層が鉄系金属層である３層以上の複層鋼板同士をスポ
ット溶接する際、またはこの複層鋼板と鋼板とをスポッ
ト溶接する際、鉄系金属層とアルミニウム系金属層の各
一層の板厚比が１：１．５〜１：５．０である複層鋼板
を用い、溶接荷重；１．４７〜３．９２ｋＮ、溶接電
流；７．０〜１４．０ｋＡ、溶接時間；１２０〜２８０
ｍｓの条件でスポット溶接を行なうものであり、また、
このスポット溶接に用いる複層鋼板は、鉄系金属層とア
ルミニウム系金属層から構成され最外層が鉄系金属層で
あり、かつ、鉄系金属層とアルミニウム系金属層の各一
層の板厚比が１：１．５〜１：５．０からなる３層以上
の複層鋼板である。
めに、本発明の複層鋼板のスポット溶接方法は、鉄系金
属層とアルミニウム系金属層が交互に積層され、かつ最
外層が鉄系金属層である３層以上の複層鋼板同士をスポ
ット溶接する際、またはこの複層鋼板と鋼板とをスポッ
ト溶接する際、鉄系金属層とアルミニウム系金属層の各
一層の板厚比が１：１．５〜１：５．０である複層鋼板
を用い、溶接荷重；１．４７〜３．９２ｋＮ、溶接電
流；７．０〜１４．０ｋＡ、溶接時間；１２０〜２８０
ｍｓの条件でスポット溶接を行なうものであり、また、
このスポット溶接に用いる複層鋼板は、鉄系金属層とア
ルミニウム系金属層から構成され最外層が鉄系金属層で
あり、かつ、鉄系金属層とアルミニウム系金属層の各一
層の板厚比が１：１．５〜１：５．０からなる３層以上
の複層鋼板である。
【０００６】
【作用】本発明の鉄系金属層と、アルミニウム系金属層
の各一層の板厚比が１：１．５〜１：５．０である複層
鋼板を用いることにより、溶接時に金属間化合物を生成
させにくくし、スポット溶接部の強度、靭性の低下を防
ぐことができる。複層鋼板の各一層の板厚比を１：１．
５〜１：５．０までの範囲にしたのは、これを超えると
複層鋼板の強度、伸びが低下したり、コストが高くなる
ためである。また、これ下回ると金属間化合物が生成し
やすくなるためである。即ち、複層鋼板のアルミニウム
系金属層の各一層の板厚比を高めることによって冷却効
果を向上させ、入熱量（電流値）を上げても金属間化合
物が生成されにくくしている。
の各一層の板厚比が１：１．５〜１：５．０である複層
鋼板を用いることにより、溶接時に金属間化合物を生成
させにくくし、スポット溶接部の強度、靭性の低下を防
ぐことができる。複層鋼板の各一層の板厚比を１：１．
５〜１：５．０までの範囲にしたのは、これを超えると
複層鋼板の強度、伸びが低下したり、コストが高くなる
ためである。また、これ下回ると金属間化合物が生成し
やすくなるためである。即ち、複層鋼板のアルミニウム
系金属層の各一層の板厚比を高めることによって冷却効
果を向上させ、入熱量（電流値）を上げても金属間化合
物が生成されにくくしている。
【０００７】また、最外層が鉄系金属層である理由は、
鉄系金属同士をスポット溶接し、継手強度を高くするた
めである。さらに、溶接条件を、溶接荷重１．４７ｋＮ
〜３．９２ｋＮ、溶接電流７．０〜１４．０ｋＡ、溶接
時間１２０〜２８０ｍｓとしたのは、複層鋼板同士ある
いは鋼板と複層鋼板の継手強度を高く保ち（充分な大き
さのナゲットが形成される条件）、かつ金属間化合物を
生成させにくくするためである。
鉄系金属同士をスポット溶接し、継手強度を高くするた
めである。さらに、溶接条件を、溶接荷重１．４７ｋＮ
〜３．９２ｋＮ、溶接電流７．０〜１４．０ｋＡ、溶接
時間１２０〜２８０ｍｓとしたのは、複層鋼板同士ある
いは鋼板と複層鋼板の継手強度を高く保ち（充分な大き
さのナゲットが形成される条件）、かつ金属間化合物を
生成させにくくするためである。
【０００８】
【実施例】図１（ａ）および（ｂ）に示すように、鉄系
金属層が０．２０ｍｍの冷延鋼板１、アルミニウム系金
属層２が０．４０ｍｍの純アルミニウム（Ａ１０５０）
からなる３０×６０×０．８０ｍｍの鉄（０．２０）／
アルミニウム（０．４０）／鉄（０．２０）３層複層鋼
板３（被溶接材Ａ、鉄：アルミニウム＝１：２．０）同
士、およびこの複層鋼板と３０×６０×０．８０ｍｍの
冷延鋼板（被溶接材Ｃ）を、図２に示すＤＲ型電極（４
０Ｒ−６φ）を有する交流溶接機（５０サイクルで使
用）を用い、表１に示す条件でスポット溶接を行った。
それぞれの結果を表１、試験Ｎｏ１〜Ｎｏ４および試験
Ｎｏ５〜Ｎｏ８に示す。また、比較として、鉄系金属層
が０．３０ｍｍの冷延鋼板、アルミニウム系金属層が
０．３０ｍｍの純アルミニウム（Ａ１０５０）からなる
３０×６０×０．９０ｍｍの鉄（０．３０）／アルミニ
ウム（０．３０）／鉄（０．３０）３層複層鋼板３（被
溶接材Ｂ、アルミニウム：鉄＝１：１．０）を用いた場
合の結果を同様に、表１、試験Ｎｏ９〜Ｎｏ１２および
試験Ｎｏ１３〜Ｎｏ１６に示す。表１より、Ａ−Ａおよ
びＡ−Ｃ組み合わせ（試験Ｎｏ１〜Ｎｏ４および試験Ｎ
ｏ５〜Ｎｏ８）では、Ｂ−ＢおよびＢ−Ｃ組み合わせ
（試験Ｎｏ９〜Ｎｏ１２および試験Ｎｏ１３〜Ｎｏ１
６）に比べて溶接部で金属間化合物が生成される電流値
が高くなっていた。即ち、Ａの複層鋼板を用いれば、広
い溶接電流範囲で脆弱な金属間化合物を生成させること
なく溶接をすることが可能である。鉄系金属層をＳＵＳ
３０４に変えても、また、アルミニウム系金属層をＡ５
０５２に変えても、溶接電流範囲は変化するが結果は同
様であった。
金属層が０．２０ｍｍの冷延鋼板１、アルミニウム系金
属層２が０．４０ｍｍの純アルミニウム（Ａ１０５０）
からなる３０×６０×０．８０ｍｍの鉄（０．２０）／
アルミニウム（０．４０）／鉄（０．２０）３層複層鋼
板３（被溶接材Ａ、鉄：アルミニウム＝１：２．０）同
士、およびこの複層鋼板と３０×６０×０．８０ｍｍの
冷延鋼板（被溶接材Ｃ）を、図２に示すＤＲ型電極（４
０Ｒ−６φ）を有する交流溶接機（５０サイクルで使
用）を用い、表１に示す条件でスポット溶接を行った。
それぞれの結果を表１、試験Ｎｏ１〜Ｎｏ４および試験
Ｎｏ５〜Ｎｏ８に示す。また、比較として、鉄系金属層
が０．３０ｍｍの冷延鋼板、アルミニウム系金属層が
０．３０ｍｍの純アルミニウム（Ａ１０５０）からなる
３０×６０×０．９０ｍｍの鉄（０．３０）／アルミニ
ウム（０．３０）／鉄（０．３０）３層複層鋼板３（被
溶接材Ｂ、アルミニウム：鉄＝１：１．０）を用いた場
合の結果を同様に、表１、試験Ｎｏ９〜Ｎｏ１２および
試験Ｎｏ１３〜Ｎｏ１６に示す。表１より、Ａ−Ａおよ
びＡ−Ｃ組み合わせ（試験Ｎｏ１〜Ｎｏ４および試験Ｎ
ｏ５〜Ｎｏ８）では、Ｂ−ＢおよびＢ−Ｃ組み合わせ
（試験Ｎｏ９〜Ｎｏ１２および試験Ｎｏ１３〜Ｎｏ１
６）に比べて溶接部で金属間化合物が生成される電流値
が高くなっていた。即ち、Ａの複層鋼板を用いれば、広
い溶接電流範囲で脆弱な金属間化合物を生成させること
なく溶接をすることが可能である。鉄系金属層をＳＵＳ
３０４に変えても、また、アルミニウム系金属層をＡ５
０５２に変えても、溶接電流範囲は変化するが結果は同
様であった。
【０００９】なお、本溶接で用いる複層鋼板は、圧延
法、爆着法、ＨＩＰ法、拡散接合法等、冶金学的に接合
されたものなら、いずれの方法で製造されていてもよ
い。
法、爆着法、ＨＩＰ法、拡散接合法等、冶金学的に接合
されたものなら、いずれの方法で製造されていてもよ
い。
【００１０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の鉄系金属層
とアルミニウム系金属層の各一層の板厚比が１：１．５
〜１：５．０である複層鋼板を用いることにより、溶接
時に金属間化合物を生成させにくくし、スポット溶接部
の強度、靭性の低下を防ぐことができる効果がある。
とアルミニウム系金属層の各一層の板厚比が１：１．５
〜１：５．０である複層鋼板を用いることにより、溶接
時に金属間化合物を生成させにくくし、スポット溶接部
の強度、靭性の低下を防ぐことができる効果がある。
【００１１】
【表１】
【図１】本発明の一実施例の概略を説明するための断面
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施例の電極の構造を示す断面図で
ある。
ある。
【符号の説明】 １ 鉄系金属層 ２ アルミニウム系金属層 ３ 鉄／アルミニウム／鉄複層鋼板 ４ 冷延鋼板 ５ 溶接電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 103:18 Ｂ２３Ｋ 103:18 (56)参考文献 特開 昭58−55242（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−17980（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63761（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−7952（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 鉄系金属層とアルミニウム系金属層が交
互に積層され、かつ最外層が鉄系金属層である３層以上
の複層鋼板同士をスポット溶接する際、またはこの複層
鋼板と鋼板とをスポット溶接する際、鉄系金属層とアル
ミニウム系金属層の各一層の板厚比が１：１．５〜１：
５．０である複層鋼板を用い、溶接荷重；１．４７〜
３．９２ｋＮ、溶接電流；７．０〜１４．０ｋＡ、溶接
時間；１２０〜２８０ｍｓの条件でスポット溶接を行な
うことを特徴とする複層鋼板のスポット溶接方法。 - 【請求項２】 複層鋼板同士、または複層鋼板と鋼板と
をスポット溶接する際に用いる複層鋼板であって、鉄系
金属層とアルミニウム系金属層が交互に積層され、最外
層が鉄系金属層であり、かつ、鉄系金属層とアルミニウ
ム系金属層の各一層の板厚比が１：１．５〜１：５．０
からなる３層以上の複層鋼板であることを特徴とするス
ポット溶接用複層鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24973593A JP3323299B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 複層鋼板のスポット溶接方法およびスポット溶接用複層鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24973593A JP3323299B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 複層鋼板のスポット溶接方法およびスポット溶接用複層鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780654A JPH0780654A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3323299B2 true JP3323299B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=17197431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24973593A Expired - Fee Related JP3323299B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 複層鋼板のスポット溶接方法およびスポット溶接用複層鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3323299B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4303629B2 (ja) * | 2004-04-02 | 2009-07-29 | 本田技研工業株式会社 | 異種材料の抵抗溶接方法、アルミニウム合金材および異種材料の抵抗溶接部材 |
| US9156654B2 (en) | 2010-06-30 | 2015-10-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Elevator monitoring device |
| CN106319167A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-11 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 一种耐腐蚀的轧制铝钢复合材料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP24973593A patent/JP3323299B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0780654A (ja) | 1995-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020618 |
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