JP5275871B2 - 溶接方法 - Google Patents
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Description
図1〜図4によって本発明に係る拡散接合の実施例1について説明する。第1の溶接電極1の上に、互いに重ね合わされた第1の被溶接物2及び第2の被溶接物3が配置される。第1の被溶接物2は鉄又は鉄合金などの任意の金属材料からなり、一方の面2A側に口が開いていて他方の面2B側は閉じている凹所2Cを有する。凹所2Cは好ましくは円筒状の壁面2Caと円状の底面2Cbとからなる。なお、凹所2Cは第1の被溶接物2の一方の面2Aから他方の面2Bに貫通する貫通穴であってもよい。
図5に示す溶接物は、塑性流動化温度が高い金属材料からなる第1の被溶接物2の上にその塑性流動化温度と同程度の塑性流動化温度をもつ同系統の金属材料からなる中間部材23を積み重ね、更にその上に第1の被溶接物2と塑性流動化温度が同程度の塑性流動化温度の金属材料からなる第2の被溶接物3を重ね、第1の被溶接物2と第2の被溶接物3と塑性流動化温度が同程度の塑性流動化温度の金属材料からなる円柱状の柱状溶接部材4を用いて拡散接合したものである。拡散接合前には実施例1と同様に、第2の被溶接物3は第1の被溶接物2の浅い凹所2Cと同一の径の短円筒状の貫通穴を有し、中間部材23も第1の被溶接物2の凹所2Cと第2の被溶接物3の前記貫通穴と同一の径の円筒状の貫通穴を有する。
図6に示す溶接物は、大きな面積の又は長い帯状の塑性流動化温度が比較的高い金属板からなる第1の被溶接物2、同様な大きな面積の又は長い帯状の比較的塑性流動化温度が低い高導電性金属板からなる中間部材23を重ね合わせたものを、小面積の金属板からなる第2の被溶接物3と前述したような柱状溶接部材4とを用いて拡散接合したものである。実施例3では、第2の被溶接物3は本来の溶接部材ではなく、溶接補助部材として働く。この第2の被溶接物3は、柱状溶接部材4を中間部材23と第1の被溶接物2とにしっかり拡散接合できる場合には不要である。第1の被溶接物2は前述したような凹所2Cを有し、中間部材23は前述したように第1の被溶接物2の凹所2Cと同程度の径の貫通穴を有する。これら貫通穴及び凹所2Cは、第1の被溶接物2と中間部材23とを重ね合わせた状態で穿孔したものであってもよい。
次に、本発明に係る具体的な実施例4を図7(A)、(B)、図8(A)、(B)及び図9によって説明する。図7(A)は第1の被溶接物2や第2の被溶接物3の一部断面及び第2の溶接電極5などを示し、図7(B)はそれらを側面から見て第1の被溶接物2や第2の被溶接物3の一部断面及び溶接電極などを示す。図8(A)はパイプ状の第2の被溶接物3の貫通穴3Cの面取りした傾斜部3Dを正面から見た図であり、図8(B)はパイプ状の第2の被溶接物の貫通穴3Cの面取りした傾斜部3Dを側面から見た断面を示す図である。なお、第1の被溶接物2は、不図示のクランプ機構により第1の溶接電極1に固くクランプされている。
2・・・第1の被溶接物
2A・・・第1の被溶接物1の一方の面
2B・・・第1の被溶接物1の他方の面
2C、2C(1)〜2C(4)・・・第1の被溶接物1の凹所
2Ca・・・凹所の壁面
2Cb・・・凹所の底面
3・・・第2の被溶接物
3A・・・第2の被溶接物3の一方の面
3B・・・第2の被溶接物3の他方の面
3C、3C(1)〜3C(4)・・・第2の被溶接物3の貫通穴
3Ca・・・貫通穴の壁面
3D・・・第2の被溶接物3の面取りによる微小な幅の傾斜部
4、4(1)〜4(4)・・・柱状溶接部材
4A・・・柱状溶接部材4の面取りした微小な幅の傾斜部
4B・・・柱状溶接部材4の先端面
5、5(1)〜5(4)・・・第2の溶接電極
6・・・昇降・加圧機構
7・・・給電導体
8・・・フレキシブル給電導体
9・・・溶接用トランス
10・・・放電回路
11・・・エネルギー蓄積用コンデンサ
12・・・充電回路
13A、13B、13C・・・交流電源端子
23・・・中間部材
X1・・・第2の被溶接物3と柱状溶接部材4との接触部
X2・・・第1の被溶接物2と柱状溶接部材4との接触部
X3・・・柱状溶接部材4と中間部材23との接触部
Y・・・拡散接合前の貫通穴3Cと凹所2Cの壁面位置を示す一点鎖線
Claims (2)
- 溶接電極間に重ね合わされた複数の被溶接物を柱状溶接部材を介して前記被溶接物及び前記柱状溶接部材に通電して溶接する溶接方法であって、
前記柱状溶接部材が前記複数の被溶接物の内の最後に接合される最終位置の被溶接物は、一つ以上の凹所又は貫通穴を有し、
前記最終位置の被溶接物を除く前記被溶接物は、前記最終位置の被溶接物の前記凹所又は前記貫通穴と同程度の直径の一つ以上の貫通穴を有し、該貫通穴が前記最終位置の被溶接物の前記凹所又は前記貫通穴と同心状に配置されて継ぎ目に段差ができないように、重ね合わされており、
前記柱状溶接部材の先端部並びに最初に前記柱状溶接部材が拡散接合される最初の位置の被溶接物の前記貫通穴の双方又はいずれか一方に、面取りした斜部を備え、
前記凹所、又は前記貫通穴はいずれも、円筒状の壁面によって形成されており、
前記柱状溶接部材が最初に接合される最初の位置の前記被溶接物は、前記最終位置の被溶接物と同程度の塑性流動化温度の金属材料からなり、
前記柱状溶接部材は、前記最初の位置の被溶接物及び前記最終位置の被溶接物の塑性流動化温度と同程度又は高い塑性流動化温度の金属材料からなって、前記被溶接物の前記凹所又は前記貫通穴に比べて大きな直径を有する円柱状のものであり、
前記柱状溶接部材を前記最初の位置の被溶接物の前記貫通穴に押し当てた状態で、少なくともパルス状の溶接電流が増大している過程で前記柱状溶接部材と複数の前記被溶接物とに増大する加圧力をかけ、
前記柱状溶接部材と前記最初の位置の被溶接物との接触部を塑性流動化させて前記柱状溶接部材を前記最初の位置の被溶接物の前記貫通穴に押し込み、最後に前記柱状溶接部材と前記最終位置の被溶接物との接触部を塑性流動化させて前記柱状溶接部材を前記最終位置の被溶接物の前記凹所又は前記貫通穴まで押し込み、
前記柱状溶接部材と前記最初の位置の被溶接物、及び前記柱状溶接部材と前記最終位置の被溶接物を拡散接合して、重ね合わされた前記被溶接物を機械的に固定し合うことを特徴とする溶接方法。 - 請求項1において、
前記最初の位置の被溶接物と前記最終位置の被溶接物との間にはこれらと同系統又は異種の金属材料からなる中間部材が挟まれており、
前記中間部材は、前記最初の位置の被溶接物が有する前記貫通穴と同程度の直径の貫通穴を有し、該貫通穴は前記最初の位置の被溶接物が有する前記貫通穴と同心状になるように配置され、
前記中間部材は、前記柱状溶接部材の塑性流動化温度と同程度か、又はそれよりも低い塑性流動化温度の金属材料からなることを特徴とする溶接方法。
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