JP3537465B2 - アルミニウム合金板の溶接方法 - Google Patents
アルミニウム合金板の溶接方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム合金板
の溶接において、アルミニウム合金板の間に健全なナゲ
ットを形成し、そして、溶接電極の損耗を改善すること
によって、アルミニウム合金板の溶接性を改善し、そし
て、連続打点性を改善するための、アルミニウム合金板
の溶接方法に関するものである。
の溶接において、アルミニウム合金板の間に健全なナゲ
ットを形成し、そして、溶接電極の損耗を改善すること
によって、アルミニウム合金板の溶接性を改善し、そし
て、連続打点性を改善するための、アルミニウム合金板
の溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、アルミニウム合金板を２
枚重ね合わせ、その表裏面に一対の溶接電極を接触させ
て抵抗スポット溶接を行なう場合の溶接電源（以下、電
源という）としては、単相交流、単相整流、三相低周
波、三相整流およびインバ−タ等の電源が用いられてい
る。
枚重ね合わせ、その表裏面に一対の溶接電極を接触させ
て抵抗スポット溶接を行なう場合の溶接電源（以下、電
源という）としては、単相交流、単相整流、三相低周
波、三相整流およびインバ−タ等の電源が用いられてい
る。
【０００３】図6 は、従来のアルミニウム合金板の抵抗
スポット溶接の概略説明図である。同図からわかるよう
に、２枚のアルミニウム合金板1 を重ね合わせ、その表
裏面に、内部を水冷された銅製の一対の溶接電極2 の先
端が所定の加重で押しつけられて接している。前記一対
溶接電極1 に所定の溶接電流を通電すると、前記アルミ
ニウム合金板1 の重ね合わされた面部であって、前記一
対の溶接電極2 を結んだ交点近傍の前記アルミニウム合
金板が溶融して、ナゲット3 を形成する。図7 は、従来
例の、アルミニウム合金板の抵抗スポット溶接をすると
きに使用される瞬時溶接電流（以下、溶接電流という）
の波形の説明図である。そして、通常、同図のような波
形の溶接電流においては、その最大値が20000 〜50000A
の範囲であって、最小値が14000 〜40000Aの範囲のもの
であり、周波数は50または60ヘルツである。
スポット溶接の概略説明図である。同図からわかるよう
に、２枚のアルミニウム合金板1 を重ね合わせ、その表
裏面に、内部を水冷された銅製の一対の溶接電極2 の先
端が所定の加重で押しつけられて接している。前記一対
溶接電極1 に所定の溶接電流を通電すると、前記アルミ
ニウム合金板1 の重ね合わされた面部であって、前記一
対の溶接電極2 を結んだ交点近傍の前記アルミニウム合
金板が溶融して、ナゲット3 を形成する。図7 は、従来
例の、アルミニウム合金板の抵抗スポット溶接をすると
きに使用される瞬時溶接電流（以下、溶接電流という）
の波形の説明図である。そして、通常、同図のような波
形の溶接電流においては、その最大値が20000 〜50000A
の範囲であって、最小値が14000 〜40000Aの範囲のもの
であり、周波数は50または60ヘルツである。
【０００４】従来、アルミニウム合金板の抵抗スポット
溶接に関しては、溶接性の改善を図るために、主に、溶
接電流をできるだけ大きい値とし、通電時間を短くする
という方向の研究が行われてきた。しかし、表面に厚い
酸化皮膜、油等が存在するアルミニウム合金板を溶接す
場合は、前記いずれの電源を使用しても、溶接時にナゲ
ットを形成する溶融部内に発生するガスおよび異質な化
合物の巻き込みによって、溶接性が阻害されることがあ
り、また、健全なナゲットが形成されず、ナゲット内に
ボイドが、そしてナゲットの周囲にコアリング（ワレ）
が発生することがあった。また、この現象に関連して、
溶接電極の先端の偏った局部に大電流が流れ、溶接電極
とアルミニウム合金板の表面が反応して溶接電極の先端
が損耗し、溶接電極の先端が荒れて、連続して健全なナ
ゲットが得られる溶接が継続できなくなっていた。
溶接に関しては、溶接性の改善を図るために、主に、溶
接電流をできるだけ大きい値とし、通電時間を短くする
という方向の研究が行われてきた。しかし、表面に厚い
酸化皮膜、油等が存在するアルミニウム合金板を溶接す
場合は、前記いずれの電源を使用しても、溶接時にナゲ
ットを形成する溶融部内に発生するガスおよび異質な化
合物の巻き込みによって、溶接性が阻害されることがあ
り、また、健全なナゲットが形成されず、ナゲット内に
ボイドが、そしてナゲットの周囲にコアリング（ワレ）
が発生することがあった。また、この現象に関連して、
溶接電極の先端の偏った局部に大電流が流れ、溶接電極
とアルミニウム合金板の表面が反応して溶接電極の先端
が損耗し、溶接電極の先端が荒れて、連続して健全なナ
ゲットが得られる溶接が継続できなくなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、溶接電極
の先端が荒れてその形状が不良になると、健全なナゲッ
トが形成されなくなる。このような状態になると、従
来、溶接作業ラインを停止して溶接電極を交換し、ま
た、交換された溶接電極の先端のドレッシングを行なっ
ていた。即ち、溶接電極の先端が荒れると、溶接電極の
ドレスアップを要さずに連続して溶接できる特性（以
下、連続打点性という）が悪化し、コストアップにつな
がる。近年、特に、溶接後のアルミニウム合金板の塗装
等を容易にするために、溶接前のアルミニウム合金板の
表面に予め塗料等の表面処理性を向上させる有機被膜等
を形成させ、このような表面に有機被膜等を有するアル
ミニウム合金板の健全な溶接が可能である技術の開発が
望まれていた。しかし、表面に有機被膜等を有するアル
ミニウム合金板を溶接する場合は、ナゲットから多量の
ガスおよび異質な化合物が発生するし、ナゲットの健全
な形成が困難である上、連続打点性も阻害していた。
の先端が荒れてその形状が不良になると、健全なナゲッ
トが形成されなくなる。このような状態になると、従
来、溶接作業ラインを停止して溶接電極を交換し、ま
た、交換された溶接電極の先端のドレッシングを行なっ
ていた。即ち、溶接電極の先端が荒れると、溶接電極の
ドレスアップを要さずに連続して溶接できる特性（以
下、連続打点性という）が悪化し、コストアップにつな
がる。近年、特に、溶接後のアルミニウム合金板の塗装
等を容易にするために、溶接前のアルミニウム合金板の
表面に予め塗料等の表面処理性を向上させる有機被膜等
を形成させ、このような表面に有機被膜等を有するアル
ミニウム合金板の健全な溶接が可能である技術の開発が
望まれていた。しかし、表面に有機被膜等を有するアル
ミニウム合金板を溶接する場合は、ナゲットから多量の
ガスおよび異質な化合物が発生するし、ナゲットの健全
な形成が困難である上、連続打点性も阻害していた。
【０００６】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、表面に有機被膜等を有するアルミニウム合金
板の溶接性を改善し、アルミニウム合金板の溶接におけ
る連続打点性を改善してコストの低減を図ることができ
る、アルミニウム合金板の溶接方法を提供することにあ
る。
を解決し、表面に有機被膜等を有するアルミニウム合金
板の溶接性を改善し、アルミニウム合金板の溶接におけ
る連続打点性を改善してコストの低減を図ることができ
る、アルミニウム合金板の溶接方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成し得
るアルミニウム合金板の溶接方法について、本発明者等
は、鋭意研究を重ねた結果、溶接中に、ナゲット部の溶
融が異常に活発になり、健全に凝固した溶接金属を形成
するための自制作用が効かなくなる状態（以下、ナゲッ
トの異常溶融という）を抑制させつつ溶接する方法を発
明した。
るアルミニウム合金板の溶接方法について、本発明者等
は、鋭意研究を重ねた結果、溶接中に、ナゲット部の溶
融が異常に活発になり、健全に凝固した溶接金属を形成
するための自制作用が効かなくなる状態（以下、ナゲッ
トの異常溶融という）を抑制させつつ溶接する方法を発
明した。
【０００８】この発明の溶接方法は、表面に塗布油また
は有機被膜が存在するアルミニウム合金板を少なくとも
２枚重ね合わせ、当該重ね合わされたアルミニウム合金
板の表裏面に、一対の溶接電極を接触させ、前記溶接電
極に所定時間、通電することによって、互いに重ね合わ
された前記アルミニウム合金板間にナゲットを形成さ
せ、かくして、前記アルミニウム合金板同志を接合す
る、アルミニウム合金板の溶接方法において、溶接条件
を、 使用溶接電流：正弦波形の交流電流以外の電流、 10000 Ａ超の瞬時溶接電流の通電時間：1/500 〜1/50秒
の範囲内、 10000 Ａ以下の範囲内の瞬時溶接電流の通電時間および
／または通電停止時間の和：1/12000 〜1/100 秒の範囲
内 に限定し、しかも、前記10000 Ａ超の前記瞬時溶接電流
を、前記10000 Ａ以下の範囲内の前記瞬時溶接電流の通
電時間および／または通電停止時間の和の時間をあけて
断続的に通電することに特徴を有するものである。
は有機被膜が存在するアルミニウム合金板を少なくとも
２枚重ね合わせ、当該重ね合わされたアルミニウム合金
板の表裏面に、一対の溶接電極を接触させ、前記溶接電
極に所定時間、通電することによって、互いに重ね合わ
された前記アルミニウム合金板間にナゲットを形成さ
せ、かくして、前記アルミニウム合金板同志を接合す
る、アルミニウム合金板の溶接方法において、溶接条件
を、 使用溶接電流：正弦波形の交流電流以外の電流、 10000 Ａ超の瞬時溶接電流の通電時間：1/500 〜1/50秒
の範囲内、 10000 Ａ以下の範囲内の瞬時溶接電流の通電時間および
／または通電停止時間の和：1/12000 〜1/100 秒の範囲
内 に限定し、しかも、前記10000 Ａ超の前記瞬時溶接電流
を、前記10000 Ａ以下の範囲内の前記瞬時溶接電流の通
電時間および／または通電停止時間の和の時間をあけて
断続的に通電することに特徴を有するものである。
【０００９】この発明の第２の実施態様の溶接方法は、
使用溶接電流が正弦波の交流電流であることを除き、前
記第１の実施態様の溶接方法と同じであることに特徴を
有するものである。
使用溶接電流が正弦波の交流電流であることを除き、前
記第１の実施態様の溶接方法と同じであることに特徴を
有するものである。
【００１０】
【作用】以下に、この発明の溶接条件を上述したように
限定した理由について述べる。 (1) アルミニウム合金板の抵抗スポット溶接において、
溶接の最中にナゲットに供給されるエネルギ−効率が、
ある一定値以下になる時間を中間に設けると、その間、
ナゲットが過熱するのが抑制され、アルミニウム合金板
表面の塗布油または有機被膜等から発生した多量のガス
や異質の化合物がナゲット内から緩やかに放散される。
その結果、ナゲットの異常溶融を抑制し、健全なナゲッ
トを形成するのに極めて有効である。
限定した理由について述べる。 (1) アルミニウム合金板の抵抗スポット溶接において、
溶接の最中にナゲットに供給されるエネルギ−効率が、
ある一定値以下になる時間を中間に設けると、その間、
ナゲットが過熱するのが抑制され、アルミニウム合金板
表面の塗布油または有機被膜等から発生した多量のガス
や異質の化合物がナゲット内から緩やかに放散される。
その結果、ナゲットの異常溶融を抑制し、健全なナゲッ
トを形成するのに極めて有効である。
【００１１】このようにするためには、アルミニウム合
金板の溶接１か所についての溶接開始から終了までの時
間のうち、溶接電流の通電開始から終了までの時間（以
下、溶接時間という）内において、ナゲットへ供給する
エネルギ−効率を、健全なナゲットを形成させるのに適
した値に制御しなければならない。
金板の溶接１か所についての溶接開始から終了までの時
間のうち、溶接電流の通電開始から終了までの時間（以
下、溶接時間という）内において、ナゲットへ供給する
エネルギ−効率を、健全なナゲットを形成させるのに適
した値に制御しなければならない。
【００１２】上述した供給エネルギ−効率 : dＷ／dt
は、式（１）で表わされる。 dＷ／dt＝d(Ｉ2 Ｒｔ) ／dt ───（１） 但し、Ｉ：溶接電流（Ａ）、 Ｒ：ナゲットの電気抵抗（Ω）、 ｔ：通電時間(s) 。 式（１）において、Ｒはナゲットの温度に依存して変化
するが、これを制御することはできない。従って、本発
明においては、制御すべき供給エネルギ−効率の指標と
して、溶接電流と通電時間を採用した。
は、式（１）で表わされる。 dＷ／dt＝d(Ｉ2 Ｒｔ) ／dt ───（１） 但し、Ｉ：溶接電流（Ａ）、 Ｒ：ナゲットの電気抵抗（Ω）、 ｔ：通電時間(s) 。 式（１）において、Ｒはナゲットの温度に依存して変化
するが、これを制御することはできない。従って、本発
明においては、制御すべき供給エネルギ−効率の指標と
して、溶接電流と通電時間を採用した。
【００１３】アルミニウム合金板の溶接に際して、アル
ミニウム合金板の表面部を溶融させてナゲットを形成さ
せるために、溶接電流10000A以上で通電時間を1/500 秒
以上を連続してとらなければならない。しかしながら、
溶接電流10000A以上で通電時間を1/50秒以上を連続して
とると、ナゲットの異常溶融が発生して健全な溶接をす
ることができない。従って、溶接電流10000A以上で、連
続した通電時間が1/500 秒〜1/50秒の範囲である期間を
溶接時間内に設ける（以下、この条件をナゲットの成長
条件といい、連続した通電時間が1/500 秒〜1/50秒の範
囲である期間をナゲットの成長期間という）ように限定
すべきである。
ミニウム合金板の表面部を溶融させてナゲットを形成さ
せるために、溶接電流10000A以上で通電時間を1/500 秒
以上を連続してとらなければならない。しかしながら、
溶接電流10000A以上で通電時間を1/50秒以上を連続して
とると、ナゲットの異常溶融が発生して健全な溶接をす
ることができない。従って、溶接電流10000A以上で、連
続した通電時間が1/500 秒〜1/50秒の範囲である期間を
溶接時間内に設ける（以下、この条件をナゲットの成長
条件といい、連続した通電時間が1/500 秒〜1/50秒の範
囲である期間をナゲットの成長期間という）ように限定
すべきである。
【００１４】しかし、適正な大きさのナゲットを形成さ
せて十分な強度の溶接をすることが必要であるから、数
回の前記ナゲット成長条件による溶接を繰り返す。一
方、ナゲットの異常溶融を抑制するために、各々のナゲ
ット成長期間同志の中間に、ナゲットへ供給するエネル
ギ−を減少させて、ナゲットの異常溶融を抑制すること
が必要である。
せて十分な強度の溶接をすることが必要であるから、数
回の前記ナゲット成長条件による溶接を繰り返す。一
方、ナゲットの異常溶融を抑制するために、各々のナゲ
ット成長期間同志の中間に、ナゲットへ供給するエネル
ギ−を減少させて、ナゲットの異常溶融を抑制すること
が必要である。
【００１５】溶接電流10000A以下で通電時間を1/12000
秒以上を連続してとるとナゲットの異常溶融を抑制する
のに有効である。しかしながら、溶接電流10000A以下の
通電時間が連続して1/100 秒を超えると、ナゲットが冷
却しすぎて健全なナゲットの形成が困難となる。従っ
て、溶接電流10000A以下で、連続した通電時間が1/1200
0 〜 1/100秒の範囲である期間を溶接時間内に設ける
（以下、この条件をナゲットの異常溶融抑制条件とい
い、連続した通電時間が1/12000 〜 1/100秒の範囲であ
る期間をナゲットの異常溶融抑制期間という）ように限
定すべきである。
秒以上を連続してとるとナゲットの異常溶融を抑制する
のに有効である。しかしながら、溶接電流10000A以下の
通電時間が連続して1/100 秒を超えると、ナゲットが冷
却しすぎて健全なナゲットの形成が困難となる。従っ
て、溶接電流10000A以下で、連続した通電時間が1/1200
0 〜 1/100秒の範囲である期間を溶接時間内に設ける
（以下、この条件をナゲットの異常溶融抑制条件とい
い、連続した通電時間が1/12000 〜 1/100秒の範囲であ
る期間をナゲットの異常溶融抑制期間という）ように限
定すべきである。
【００１６】健全なナゲットを形成するためには、ナゲ
ットの異常溶融を抑制しつつナゲットの成長をさせなけ
ればならないので、ナゲットの成長条件とナゲットの異
常溶融抑制条件とを交互に設けるべきである。
ットの異常溶融を抑制しつつナゲットの成長をさせなけ
ればならないので、ナゲットの成長条件とナゲットの異
常溶融抑制条件とを交互に設けるべきである。
【００１７】使用溶接電流の波形については、ナゲット
の成長条件とナゲットの異常溶融抑制条件とを交互に設
ければ、特に制限する必要はない。但し、商用の単相交
流（正弦波形）の場合、その最大電流が小さくなると、
溶接電流が 0〜10000Aの範囲内( ナゲットの異常溶融抑
制条件時の溶接電流の範囲) である時間の、1 サイクル
当たりの時間に占める比率が大きくなり、それと共に溶
接電流が 10000A 超え(ナゲットの成長条件時の溶接電
流の範囲）である時間の比率が小さくなるので、溶接エ
ネルギ−の消費効率が低下するという不利を伴う。しか
し、前記最大電流が20000A以上、望ましくは30000A以上
といった比較的大きい場合にはそのような問題はおこら
ない。
の成長条件とナゲットの異常溶融抑制条件とを交互に設
ければ、特に制限する必要はない。但し、商用の単相交
流（正弦波形）の場合、その最大電流が小さくなると、
溶接電流が 0〜10000Aの範囲内( ナゲットの異常溶融抑
制条件時の溶接電流の範囲) である時間の、1 サイクル
当たりの時間に占める比率が大きくなり、それと共に溶
接電流が 10000A 超え(ナゲットの成長条件時の溶接電
流の範囲）である時間の比率が小さくなるので、溶接エ
ネルギ−の消費効率が低下するという不利を伴う。しか
し、前記最大電流が20000A以上、望ましくは30000A以上
といった比較的大きい場合にはそのような問題はおこら
ない。
【００１８】
【実施例】次に、この発明を実施例により、更に詳細に
説明する。 ( 実施例1)板厚1 ｍｍの２枚のアルミニウム合金板( 成
分系:5182 合金) を、図6 に示した方法と同様にして、
慣用の抵抗スポット溶接機を用いて溶接した。各々のア
ルミニウム合金板の両表面には、プレス成形性および防
錆性を向上させることを目的とした油（パ−カ−興産
（株）製、ノックスラスト530-F40)が、0.5g/m2 均一に
塗布されている。図1 に、使用した溶接電流の波形の説
明図を示す。同図は、溶接電流の波形の１サイクル中
に、溶接電流が正逆方向であって同様形の溶接電流の波
形が各１つ含まれている。
説明する。 ( 実施例1)板厚1 ｍｍの２枚のアルミニウム合金板( 成
分系:5182 合金) を、図6 に示した方法と同様にして、
慣用の抵抗スポット溶接機を用いて溶接した。各々のア
ルミニウム合金板の両表面には、プレス成形性および防
錆性を向上させることを目的とした油（パ−カ−興産
（株）製、ノックスラスト530-F40)が、0.5g/m2 均一に
塗布されている。図1 に、使用した溶接電流の波形の説
明図を示す。同図は、溶接電流の波形の１サイクル中
に、溶接電流が正逆方向であって同様形の溶接電流の波
形が各１つ含まれている。
【００１９】同図中のｔ1,ｔ2,Ｉ1,Ｉ2 は、それぞれ下
記に示すとおりであり、その値はこの実施例において下
記のとおりである。 ｔ1 :1/2サイクル内での溶接電流が10000A超えの通電時間= 1/150 (s) 、 ｔ2 :1/2サイクル内での溶接電流が0 〜10000Aの通電時間= 1/300 (s) 、 Ｉ1 :1/2サイクル内での溶接電流の最大値 = 28000 (A) 、 Ｉ2 : 一定の電流値 = 10000 (A) 、 溶接時間は、上記溶接条件下において 2/25 秒(s) （4
サイクル）とした。
記に示すとおりであり、その値はこの実施例において下
記のとおりである。 ｔ1 :1/2サイクル内での溶接電流が10000A超えの通電時間= 1/150 (s) 、 ｔ2 :1/2サイクル内での溶接電流が0 〜10000Aの通電時間= 1/300 (s) 、 Ｉ1 :1/2サイクル内での溶接電流の最大値 = 28000 (A) 、 Ｉ2 : 一定の電流値 = 10000 (A) 、 溶接時間は、上記溶接条件下において 2/25 秒(s) （4
サイクル）とした。
【００２０】図2 には、図1 に示した溶接電流を形成通
電した装置ブロック図を示す。溶接機電源4 および溶接
電流制御装置5 により通常の商用交流の波形の間に、電
流が小さくおさえられた部分を有する波形を形成した。
電した装置ブロック図を示す。溶接機電源4 および溶接
電流制御装置5 により通常の商用交流の波形の間に、電
流が小さくおさえられた部分を有する波形を形成した。
【００２１】( 実施例2)板厚 1ｍｍの２枚のアルミニウ
ム合金板( 成分系:5182 合金) を、実施例１の方法に準
じて抵抗スポット溶接を行なった。各々のアルミニウム
合金板の両表面には、溶接後の塗装性を向上させること
を目的とした有機被膜（本願においては表面処理性を向
上させることを目的とした有機被膜という）として、フ
ッ素系樹脂が 0.85 g/m2均一に塗布されている。図3
に、使用した溶接電流の波形の説明図を示す。同図は、
実施例１において示した図1 の溶接電流を整流したもの
である。同図中のｔ3,ｔ4,Ｉ3,Ｉ4 は、それぞれ下記に
示すとおりであり、その値はこの実施例において下記の
とおりである。 ｔ3 : 1/2 サイクル内での溶接電流が10000A超えの通電時間= 1/200 (s) 、 ｔ4 : 1/2 サイクル内での溶接電流が0 〜10000Aの通電時間= 1/200 (s) 、 Ｉ3 : 1/2 サイクル内での溶接電流の最大値 = 28000 (A) 、 Ｉ4 : 一定の電流値 = 10000 (A) 、 溶接時間は、上記溶接条件下において 3/25 秒(s) （ 6
サイクル）とした。なお、使用した溶接電流は、図2 と
同様で整流機能を備えた装置で形成通電した。
ム合金板( 成分系:5182 合金) を、実施例１の方法に準
じて抵抗スポット溶接を行なった。各々のアルミニウム
合金板の両表面には、溶接後の塗装性を向上させること
を目的とした有機被膜（本願においては表面処理性を向
上させることを目的とした有機被膜という）として、フ
ッ素系樹脂が 0.85 g/m2均一に塗布されている。図3
に、使用した溶接電流の波形の説明図を示す。同図は、
実施例１において示した図1 の溶接電流を整流したもの
である。同図中のｔ3,ｔ4,Ｉ3,Ｉ4 は、それぞれ下記に
示すとおりであり、その値はこの実施例において下記の
とおりである。 ｔ3 : 1/2 サイクル内での溶接電流が10000A超えの通電時間= 1/200 (s) 、 ｔ4 : 1/2 サイクル内での溶接電流が0 〜10000Aの通電時間= 1/200 (s) 、 Ｉ3 : 1/2 サイクル内での溶接電流の最大値 = 28000 (A) 、 Ｉ4 : 一定の電流値 = 10000 (A) 、 溶接時間は、上記溶接条件下において 3/25 秒(s) （ 6
サイクル）とした。なお、使用した溶接電流は、図2 と
同様で整流機能を備えた装置で形成通電した。
【００２２】( 実施例3)板厚 1ｍｍの２枚のアルミニウ
ム合金板( 成分系:5182 合金) を、実施例１の方法に準
じて抵抗スポット溶接を行なった。各々のアルミニウム
合金板の両表面には、その表面処理性および潤滑性の向
上を目的とした有機被膜として、ウレタン系樹脂が 0.8
5 g/m2均一に塗布されている。そして、パルス波形をも
つ溶接電流を通電して、溶接した。図4 は、使用した溶
接電流の波形を示す。同図中のｔ5,ｔ6,Ｉ5 はそれぞれ
下記に示すとおりであり、この実施例においてその値は
下記のとおりである。 ｔ7 : １パルスの電流の通電時間 = 1/300 (s) 、 Ｉ7 : パルス電流値 = 35000 (A) 、 ｔ8 : 各パルス電流間で、電流値が０の時間= 1/200 (s) 、 そして、上記溶接条件下において、8 パルスの溶接電流
を通電した。なお、使用した溶接電流は、図2 と同様で
あってパルス発生機能を備えた装置で形成通電した。
ム合金板( 成分系:5182 合金) を、実施例１の方法に準
じて抵抗スポット溶接を行なった。各々のアルミニウム
合金板の両表面には、その表面処理性および潤滑性の向
上を目的とした有機被膜として、ウレタン系樹脂が 0.8
5 g/m2均一に塗布されている。そして、パルス波形をも
つ溶接電流を通電して、溶接した。図4 は、使用した溶
接電流の波形を示す。同図中のｔ5,ｔ6,Ｉ5 はそれぞれ
下記に示すとおりであり、この実施例においてその値は
下記のとおりである。 ｔ7 : １パルスの電流の通電時間 = 1/300 (s) 、 Ｉ7 : パルス電流値 = 35000 (A) 、 ｔ8 : 各パルス電流間で、電流値が０の時間= 1/200 (s) 、 そして、上記溶接条件下において、8 パルスの溶接電流
を通電した。なお、使用した溶接電流は、図2 と同様で
あってパルス発生機能を備えた装置で形成通電した。
【００２３】( 実施例4)板厚 1.5ｍｍの２枚のアルミニ
ウム合金板( 成分系:5052 合金) を、実施例１の方法に
準じて抵抗スポット溶接を行なった。各々のアルミニウ
ム合金板の両表面には、その表面処理性および潤滑性の
向上を目的とした有機被膜として、ポリエチレン系樹脂
が 0.8 g/m2 均一に塗布されている。そして、５０Hzの
正弦波形の単相交流を溶接電流として通電して、溶接し
た。溶接時間は 2/25 秒(s) （ 4サイクル）とした。
ウム合金板( 成分系:5052 合金) を、実施例１の方法に
準じて抵抗スポット溶接を行なった。各々のアルミニウ
ム合金板の両表面には、その表面処理性および潤滑性の
向上を目的とした有機被膜として、ポリエチレン系樹脂
が 0.8 g/m2 均一に塗布されている。そして、５０Hzの
正弦波形の単相交流を溶接電流として通電して、溶接し
た。溶接時間は 2/25 秒(s) （ 4サイクル）とした。
【００２４】( 実施例5)板厚 1ｍｍの２枚のアルミニウ
ム合金板( 成分系:5182 合金) を、実施例１の方法に準
じて抵抗スポット溶接を行なった。各々のアルミニウム
合金板の両表面には、溶接後の塗装性を向上させること
を目的とした有機被膜として、フッ素系樹脂が 0.85 g/
m2均一に塗布されている。図5 に、使用した溶接電流の
波形の説明図を示す。同図中のｔ7,ｔ8,Ｉ7,Ｉ8 は、そ
れぞれ下記に示すとおりであり、その値はこの実施例に
おいて下記のとおりである。 ｔ7 : 1/2 サイクル内での溶接電流が10000A超えの通電時間= 1/200 (s) 、 ｔ8 : 1/2 サイクル内での溶接電流が0 〜10000Aの通電時間= 1/200 (s) 、 Ｉ7 : 1/2 サイクル内での溶接電流の最大値 = 28000 (A) 、 Ｉ8 : 一定の電流値 = 10000 (A) 、 溶接時間は、上記溶接条件下において 3/25 秒(s) （ 6
サイクル）とした。なお、使用した溶接電流は、図2 と
同様で整流機能を備えた装置で形成通電した。
ム合金板( 成分系:5182 合金) を、実施例１の方法に準
じて抵抗スポット溶接を行なった。各々のアルミニウム
合金板の両表面には、溶接後の塗装性を向上させること
を目的とした有機被膜として、フッ素系樹脂が 0.85 g/
m2均一に塗布されている。図5 に、使用した溶接電流の
波形の説明図を示す。同図中のｔ7,ｔ8,Ｉ7,Ｉ8 は、そ
れぞれ下記に示すとおりであり、その値はこの実施例に
おいて下記のとおりである。 ｔ7 : 1/2 サイクル内での溶接電流が10000A超えの通電時間= 1/200 (s) 、 ｔ8 : 1/2 サイクル内での溶接電流が0 〜10000Aの通電時間= 1/200 (s) 、 Ｉ7 : 1/2 サイクル内での溶接電流の最大値 = 28000 (A) 、 Ｉ8 : 一定の電流値 = 10000 (A) 、 溶接時間は、上記溶接条件下において 3/25 秒(s) （ 6
サイクル）とした。なお、使用した溶接電流は、図2 と
同様で整流機能を備えた装置で形成通電した。
【００２５】以上の実施例1,2,3,4及び5のいずれの場合
においても、ナゲットの異常溶融が抑制されて健全なナ
ゲットが形成され、そして、連続打点性に関して良好な
結果が得られた。なお、アルミニウム合金板のプレス成
形性等を向上させる油の種類および量は、プレス条件等
によって、適宜選択することができる。また、アルミニ
ウム合金板の表面処理性を向上させる有機被膜として
は、実施例2,3,4 において使用したものに限られるもの
ではなく、ワックス等でもよく、その使用量は塗装条件
等によって、適宜選択することができる。また、使用す
る溶接電流の波形は、前記ナゲットの成長条件とナゲッ
トの暴走抑制条件が満たされるものであれば、実施例1,
2,3,4及び5において使用したものに限られるものではな
い。
においても、ナゲットの異常溶融が抑制されて健全なナ
ゲットが形成され、そして、連続打点性に関して良好な
結果が得られた。なお、アルミニウム合金板のプレス成
形性等を向上させる油の種類および量は、プレス条件等
によって、適宜選択することができる。また、アルミニ
ウム合金板の表面処理性を向上させる有機被膜として
は、実施例2,3,4 において使用したものに限られるもの
ではなく、ワックス等でもよく、その使用量は塗装条件
等によって、適宜選択することができる。また、使用す
る溶接電流の波形は、前記ナゲットの成長条件とナゲッ
トの暴走抑制条件が満たされるものであれば、実施例1,
2,3,4及び5において使用したものに限られるものではな
い。
【図１】この発明の方法の溶接電流の波形の第１の例を
説明する図である。
説明する図である。
【図２】図１の波形の溶接電流を形成通電した装置ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】この発明の方法の溶接電流の波形の第２の例を
説明する図である。
説明する図である。
【図４】この発明の方法の溶接電流の波形の第３の例を
説明する図である。
説明する図である。
【図５】この発明の方法の溶接電流の波形の第５の例を
説明する図である。
説明する図である。
【図６】従来の、アルミニウム合金板の抵抗スポット溶
接の概略説明図である。
接の概略説明図である。
【図７】従来の、アルミニウム合金板の抵抗スポット溶
接に使用される溶接電流の波形の例の説明図である。
接に使用される溶接電流の波形の例の説明図である。
1 アルミニウム合金板、
2 溶接電極、
3 ナゲット、
4 溶接電源、
5 溶接電流制御装置、
6 溶接機、
7 加圧装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 樺沢 真事
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(72)発明者 船川 義正
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−356373（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−383（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−226455（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−257183（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−189136（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 11/18
B23K 11/24
Claims (2)
- 【請求項１】 表面に塗布油または有機皮膜が存在する
アルミニウム合金板を少なくとも２枚重ね合わせ、当該
重ね合わされたアルミニウム合金板の表裏面に、一対の
溶接電極を接触させ、前記溶接電極に所定時間、通電す
ることによって、互いに重ね合わされた前記アルミニウ
ム合金板間にナゲットを形成させ、かくして、前記アル
ミニウム合金板同志を接合する、アルミニウム合金板の
溶接方法において、溶接条件を、 10000 Ａ超の瞬時溶接電流の通電時間：1/500 〜1/50秒
の範囲内、 10000 Ａ以下の範囲内の瞬時溶接電流の通電時間と、通
電停止時間との和：1/ 12000 〜1/100 秒の範囲内 に限定し、しかも、 前記10000 Ａ超の前記瞬時溶接電流を、前記10000 Ａ以
下の範囲内の瞬時溶接電流の通電時間と、通電停止時間
との和の時間をあけて、断続的にわたって通電する こと
を特徴とする、アルミニウム合金板の溶接方法。 - 【請求項２】 表面に塗布油または有機皮膜が存在する
アルミニウム合金板を少なくとも２枚重ね合わせ、当該
重ね合わされたアルミニウム合金板の表裏面に、一対の
溶接電極を接触させ、前記溶接電極に所定時間、通電す
ることによって、互いに重ね合わされた前記アルミニウ
ム合金板間にナゲットを形成させ、かくして、前記アル
ミニウム合金板同志を接合する、アルミニウム合金板の
溶接方法において、溶接条件を、 10000 Ａ超の瞬時溶接電流の通電時間：1/500 〜1/50秒
の範囲内、 通電停止時間：1/12000 〜1/100 秒の範囲内 に限定し、しかも、 前記10000 Ａ超の前記瞬時溶接電流を、前記通電停止時
間をあけて断続的に通電する ことを特徴とする、アルミ
ニウム合金板の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19784293A JP3537465B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | アルミニウム合金板の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19784293A JP3537465B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | アルミニウム合金板の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0732163A JPH0732163A (ja) | 1995-02-03 |
| JP3537465B2 true JP3537465B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=16381252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19784293A Expired - Fee Related JP3537465B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | アルミニウム合金板の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3537465B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5875173B2 (ja) * | 2011-09-20 | 2016-03-02 | Ａｒｔ−Ｈｉｋａｒｉ株式会社 | アルミニウム板の抵抗シーム溶接方法及び当該溶接方法を利用した水冷ジャケット |
| JP6160190B2 (ja) * | 2013-04-15 | 2017-07-12 | マツダ株式会社 | 異種金属材の抵抗スポット溶接方法 |
| JP2017205770A (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 株式会社ダイヘン | プラズマ溶接装置 |
| JP6665140B2 (ja) * | 2017-09-13 | 2020-03-13 | 本田技研工業株式会社 | 抵抗溶接方法及び抵抗溶接装置 |
| JP6963282B2 (ja) * | 2018-04-20 | 2021-11-05 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム材の抵抗スポット溶接継手、及びアルミニウム材の抵抗スポット溶接方法 |
| CN112570867B (zh) * | 2019-09-27 | 2023-02-14 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种抑制铝合金电阻点焊熔核内部缺陷产生的方法 |
| JP7240672B2 (ja) * | 2019-10-18 | 2023-03-16 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム材の抵抗スポット溶接方法、アルミニウム材の抵抗スポット溶接制御装置、および抵抗スポット溶接機 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP19784293A patent/JP3537465B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732163A (ja) | 1995-02-03 |
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