JPH04365881A - Aluminum material having excellent spot resistance weldability - Google Patents

Aluminum material having excellent spot resistance weldability

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JPH04365881A
JPH04365881A JP16747091A JP16747091A JPH04365881A JP H04365881 A JPH04365881 A JP H04365881A JP 16747091 A JP16747091 A JP 16747091A JP 16747091 A JP16747091 A JP 16747091A JP H04365881 A JPH04365881 A JP H04365881A
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JP
Japan
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plating
aluminum
main component
welding
aluminum material
Prior art date
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Pending
Application number
JP16747091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Uesugi
上杉 康治
Koichi Yasuda
功一 安田
Nobuyuki Morito
森戸 延行
Koichi Hashiguchi
橋口 耕一
Yoshihiro Matsumoto
松本 義裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Furukawa Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prolong the service life of an electrode at the time of spot resistance welding of an Al material and to stabilize the quality of the resulting weld zone. CONSTITUTION:The surface of an Al or Al alloy sheet, is anodically oxidized to form an oxide film of 5-5,000Angstrom thickness and the surface of this film is coated with a metal for preventing the melt sticking of an electrode tip to the Al material in 0.01-10g/m<2> thickness. The metal is based on Zn, Cu, Sn, Cr, Ag, Ni or Fe.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金からなるアルミニウム材に関し、主とし
て自動車用軽量化素材として使用されるスポット抵抗溶
接性に優れるアルミニウム材についての提案である。 【0002】 【従来の技術】近年、地球環境問題、特にCO2 によ
る地球温暖化防止対策等の観点から、自動車車体の軽量
化を図って燃費を改善する方策がとられている。このよ
うな実情の下でその方策によく適合する金属として、さ
らには、材料の信頼性や加工性、あるいはリサイクル利
用の可能性の面で、アルミニウムおよびその合金(以下
は、これを総称して「アルミニウム材」という)が脚光
を浴び、最近では、自動車車体の内外用板としても適用
を拡げつつある。 【0003】しかしながら、このアルミニウム材を使っ
て自動車車体を組み立てるには、溶接、とくにスポット
抵抗溶接が不可欠となる。ところが、アルミニウム板は
、スポット抵抗溶接性とりわけ電極寿命が鋼板などに比
べると極端に悪く、車体の生産効率の著しい低下を招い
ているのが実情である。すなわち、アルミニウム材のス
ポット抵抗溶接では、溶着現象が起こりやすいこと、お
よび適正なナゲットを得ることができる溶接打点数が著
しく少ないため、溶着が起こる前や不適正ナゲットとな
る前に電極のドレッシングや交換が必要となる。このこ
とが、溶接効率、ひいては自動車車体の生産効率に多大
な悪影響を及ぼしている。 【0004】しかしながら、このアルミニウム材が自動
車車体用材として、とくに自動車車体用スポット抵抗溶
接用材料として実用化されだしたのはごく最近であるた
め、上述した問題点の多くは未解決のままである。既に
提案されている従来技術の中に、例えば特開昭60−1
87483号公報に開示されているような、いわゆるア
ルミニウム板接合面の酸化皮膜厚さを陽極処理にて制御
する方法がある。その他には、自動車用アルミニウム合
金板への適用を目的としたものではないが、特開昭53
−6252号公報、特開昭53−48954号公報、あ
るいは特開昭53−48955号公報には、アルミニウ
ム接合面にZn, Tiあるいはステンレス鋼薄膜を介
在させる方法が、そして特開昭57−4389号公報に
はCrやNi, Cu,Agのめっきを施す方法が開示
されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかし、陽極酸化処理
皮膜を制御する前記特開昭60−187483号公報に
開示の方法は均一処理が難しく且つその効果が不安定で
あり、実用的ではない。また、前記特開昭53−625
2号公報などに開示された、いわゆるZn, Ti, 
ステンレス鋼薄膜を介在させることによる改善方法は、
自動車用への適用が困難であり、そして、特開昭57−
43839号公報に開示された、いわゆるCrやNi,
Cu, Agのめっきを施すことによる改善方法も、ア
ルミニウム材へのめっき密着性が悪く実用的でないとい
う問題があった。 【0006】本発明の目的は、上記各従来技術が抱えて
いる上述したような問題を克服することにあり、とくに
スポット抵抗溶接時における電極寿命、すなわち連続打
点性が従来のアルミニウム材に比べ格段に優れ、自動車
車体用のアルミニウム材のスポット溶接を工業的に容易
にかつ安定して施工できる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】前記の目的実現に向け鋭
意研究する過程で、本発明者らは、アルミニウム材を銅
系電極を用いて連続的にスポット抵抗溶接する実験を行
ったところ、電極先端の通電径が打点数に比例して次第
に拡大し、それに伴って板中の電流密度の低下を招いて
ナゲット径が減少することをつきとめた。すなわち、ア
ルミニウム材の場合には鋼板に比べると、その電極先端
径の拡大速度が著しく大きく、これが電極寿命を短くす
る原因となっていたのである。 【0008】そこで、その原因についてさらに検討した
ところ、次のような事実が判ってきた。すなわち、アル
ミニウム材を連続打点溶接すると、電極先端部に溶融ア
ルミニウムが付着しやすく、付着したアルミニウムは容
易に酸化する。しかもその酸化物は打点数に比例して堆
積する。その結果、この酸化物堆積層が絶縁層を形成し
、ついには電極とこの絶縁層の間では通電不良を招いて
スパークを引き起こすようになる。そのために、電極は
虫食い状に欠損する。一方、接合面でのアルミニウム材
表面には絶縁性酸化皮膜が存在するために迅速な溶着を
阻害している。このようなアルミニウム材のスポット溶
接時に特有の現象が電極先端径の拡大を促し、電極寿命
を極端に劣化させるのである。 【0009】このような知見に基づき、本発明は、アル
ミニウム材のスポット溶接時に、電極先端部にアルミニ
ウムが融着せず、かつ接合面での迅速な溶着を可能にす
る方法について研究した結果、アルミニウムやその合金
板の片面または両面に陽極酸化処理を施して酸化皮膜を
形成し、その後この酸化皮膜中の空孔を介してスポット
溶接時に電極チップとアルミニウム材の溶着を防止する
のに有効な溶着防止金属の被覆(めっき処理)を施すこ
とにした。このような下地(陽極酸化皮膜)と上層(金
属皮膜)との多層状皮膜を形成することにより、めっき
密着性を良好にし、それと共に電極先端でのアルミニウ
ム酸化物の形成を阻止する。また、接合部界面のアルミ
ニウム材表面に適度の電気抵抗性を付与することにより
、アルミニウム材どうしの溶着を容易にし、これによっ
て電極寿命を著しく改善することとしたのである。 【0010】なお、前記酸化皮膜は、厚さが5〜500
0Åで、溶着防止金属の被覆付着量は、0.01〜10
g/m2の範囲のものが好ましく、また、前記溶着防止
金属の被覆は、Znを主要成分とするZn系めっき、C
uを主要成分とするCu系めっき、Snを主要成分とす
るSn系めっき、Crを主要成分とするCr系めっき、
Agを主要成分とするAg系めっき、Niを主要成分と
するNi系めっき、またはFeを主要成分とするFe系
めっきのいずれか1種を用いる。 【0011】 【作用】本発明のアルミニウム材において下地に形成さ
れた陽極酸化皮膜は、予めアルミニウム合金表面を苛性
ソーダや硝酸溶液等を用いて活性化した後、リン酸、硫
酸等の酸溶液中で定電流または定電位で陽極処理するこ
とによって形成した均一な酸化皮膜である。ここで、こ
の酸化皮膜形成のための陽極酸化処理は、形成する酸化
皮膜中の空孔が大きく膜厚制御が容易でありるリン酸溶
液での定電流処理が好ましい。酸化皮膜の厚さは5〜5
000Åが好ましい。その理由は、5Å未満では上層亜
鉛系めっきの密着性が悪く、一方、この厚さが5000
Åを超えると上層めっきが困難となる他、陽極酸化処理
時間が長くなって、経済的でない。より好ましい酸化皮
膜の厚さは50〜 500Åである。 【0012】本発明に係るアルミニウム材が優れたスポ
ット抵抗溶接性を示すためには、前記酸化皮膜の表面に
、さらに、スポット溶接時に電極チップとアルミニウム
材との溶着防止に好適な金属をめっき被覆することが必
要である。このめっき被覆に当たっては、上記皮膜中の
空孔内にめっき溶融金属を含浸させてアンカー効果をも
たせることは、めっき膜の密着力を大きくする上で極め
て有効である。この意味において、溶着防止金属は、前
記空孔を介して被覆することが望ましい。 【0013】さて、前述の電極チップとアルミニウム材
との溶着防止のためにアルミニウム材の表面に形成する
溶着防止金属としては、以下に列挙するもののいずれか
1種を用いる。 【0014】■Znを主要構成成分とするZn系めっき
:これは、Zn単相あるいはZnを70wt%以上含む
Zn−Fe、Zn−Cu、Zn−Ni、Zn−Mn、Z
n−Ag、Zn−Cr、Zn−Sn、Zn−P、Zn−
B、Zn−Cなどの合金めっきを指す。これらは、望ま
しくは2層以上積層したものが好適である。 ■Cuを主要構成成分とするCu系めっき:これは、C
u単相あるいはCuを70wt%以上含むCu−Zn、
Cu−Fe、Cu−Ni、Cu−Mn、Cu−Ag、C
u−Cr、Cu−Sn、Cu−P、Cu−B、Cu−C
などの合金めっきを指す。これらは、望ましくは2層以
上積層したものが好適である。 ■Snを主要構成成分とするSn系めっき:これは、S
n単相あるいはSnを70wt%以上含むSn−Zn、
Sn−Fe, Sn−Ni、Sn−Mn、Sn−Cu、
Sn−Ag、Sn−Cr、Sn−P、Sn−B、Sn−
Cなどの合金めっきを指す。これらは、望ましくは2層
以上積層したものが好適である。 ■Crを主要構成成分とするCr系めっき:これは、C
r単相あるいはCrを70wt%以上含むCr−Zn、
Cr−Fe、Cr−Ni、Cr−Mn、Cr−Cu、C
r−Ag、Cr−Sn、Cr−P、Cr−B、Cr−C
などの合金めっきを指す。これらは、望ましくは2層以
上積層したものが好適である。 ■Agを主要構成成分とするAg系めっき:これは、A
g単相あるいはAgを70wt%以上含むAg−Zn、
Ag−Fe、Ag−Ni、Ag−Mn、Ag−Cu、A
g−Cr、Ag−Sn、Ag−P、Ag−B、Ag−C
などの合金めっきを指す。これらは、望ましくは2層以
上積層したものが好適である。 ■Niを主要構成成分とするNi系めっき:これは、N
i単相あるいはNiを70wt%以上含むNi−Zn、
Ni−Fe、Ni−Mn、Ni−Ag、Ni−Cr、N
i−Sn、Ni−P、Ni−B、Ni−Cなどの合金め
っきを指す。これらは、望ましくは2層以上積層したも
のが好適である。 ■Feを主要構成成分とするFe系めっき:これは、F
e単相あるいはFeを70wt%以上含むFe−Zn、
Fe−Ni、Fe−Mn、Fe−Ag、Fe−Cr、F
e−Cu、Fe−Sn、Fe−P、Fe−B、Fe−C
などの合金めっきを指す。これらは、望ましくは2層以
上積層したものが好適である。 【0015】上掲の各金属もしくは合金をめっきするに
当たっては、めっき層の目付量は0.01〜10g/m
2程度が好ましい。その理由は、0.01g/m2未満
では効果がなく、一方10g/m2を超えても効果が飽
和し、不経済である。例えば、Fe系めっきの場合、そ
の好ましい付着量は1〜5g/m2である。 【0016】なお、このめっき面は、電極に対向するア
ルミニウム材の片面にのみ施してもよいが、両面めっき
を施せばその効果はより大きいものとなるのはもちろん
である。 【0017】 【実施例】自動車車体用材料として使用されている代表
的なアルミニウム合金板である1mm厚のA5020合
金 (Al−2.5 %Mg−0.25%Cr) を用
い、まずアルミニウム合金表面をトリクロールエチレン
で蒸気脱脂後、苛性ソーダおよび硝酸溶液を用いて表面
活性化処理を行った。次いで以下の条件でこのアルミニ
ウム合金板の両面に陽極酸化処理を施した。 【0018】(陽極酸化処理条件) 燐酸      :350g/リットル浴温     
 :25℃ 電流密度  :1A/dm2 なお、酸化膜厚は処理時間を変えることによって調整し
た。 【0019】このようにして陽極酸化したアルミニウム
合金の酸化皮膜表面に、水溶液系電気めっき法により、
下記のめっきを施した。 (A)Zn系めっき                
        (E)Ag系めっき    (A−1
)純Znめっき                  
  (E−1)純Agめっき    (A−2)Zn−
Feめっき                  (E
−2)Ag−Znめっき    (A−3)Zn−Ni
めっき                  (E−3
)Ag−Niめっき(B)Cu系めっき       
                 (F)Ni系めっ
き    (B−1)純Cuめっき         
           (F−1)純Niめっき   
 (B−2)Cu−Znめっき           
       (F−2)Ni−Znめっき    (
B−3)Cu−Niめっき             
     (F−3)Ni−Cuめっき(C)Sn系め
っき                       
 (G)Fe系めっき    (C−1)純Snめっき
                    (G−1)
純Feめっき    (C−2)Sn−Feめっき  
                (G−2)Fe−Z
nめっき    (C−3)Sn−Niめっき    
              (G−3)Fe−Pめっ
き(D)Cr系めっき     (D−1)純Crめっき     (D−2)Cr−Feめっき     (D−3)Cr−Niめっき  【0020】
めっき後のアルミニウム合金板の電極寿命は、インバー
ター直流溶接機を用いて下記の電極および溶接条件にて
評価した。評価は溶着するまでの打点数またはナゲット
径が4ルートt(t:板厚)を下まわるまでの打点数の
いずれかの少ない打点数でその効果を判定した。評価基
準はその打点数が1000点未満を不良( ×印) で
、1000点以上を良好 (○印) とした。 【0021】(電  極) ・形  状        :円錐台頭(CF)型・先
端径        :5.0mmφ・材  質   
     :Cr−Cu(溶接条件) ・加圧          :150 kgf・初期加
圧時間  :20/50秒 ・通電時間      :6/50秒 ・保持時間      :5/50秒 ・溶接電流      :15kA 本発明の実施例および比較例を表1〜表7にまとめて示
す。表1〜表7から明らかなように、本発明はアルミニ
ウム合金板のスポット溶接性の改善に極めて効果がある
ことが判る。 【0022】 【表1】 【0023】 【表2】 【0024】 【表3】 【0025】 【表4】 【0026】 【表5】 【0027】 【表6】 【0028】 【表7】 【0029】 【発明の効果】以上説明したように本発明のアルミニウ
ム材は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の表面
に、陽極酸化皮膜とZnやFeなどの溶着防止金属・合
金のめっきを施したものであるから、スポット抵抗溶接
時の電極寿命は著しく改善される。これによって、生産
現場におけるスポット溶接時の電極の交換あるいはドレ
ッシングによる先端形状の整形頻度が格段に減少し、著
しい生産性の向上につながると同時に、溶接部の品質の
安定性も飛躍的に向上する効果も期待できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy, and relates to an aluminum material that has excellent spot resistance weldability and is mainly used as a lightweight material for automobiles. This is a proposal. [0002] In recent years, from the viewpoint of global environmental issues, particularly measures to prevent global warming caused by CO2, measures have been taken to reduce the weight of automobile bodies and improve fuel efficiency. Under these circumstances, aluminum and its alloys (hereinafter collectively referred to as metals) are considered to be metals that are well suited to this policy, as well as in terms of material reliability, workability, and recyclability. Aluminum materials (also called "aluminum materials") have been in the spotlight, and recently, their use as interior and exterior panels for automobile bodies is expanding. However, in order to assemble an automobile body using this aluminum material, welding, particularly spot resistance welding, is essential. However, the reality is that aluminum plates have extremely poor spot resistance weldability, particularly electrode life, compared to steel plates, resulting in a significant drop in production efficiency of vehicle bodies. In other words, in spot resistance welding of aluminum materials, welding phenomenon easily occurs and the number of welding points that can yield a proper nugget is extremely small, so electrode dressing or Replacement is required. This has a great negative effect on welding efficiency and, ultimately, on the production efficiency of automobile bodies. However, since this aluminum material has only recently been put into practical use as a material for automobile bodies, particularly as a material for spot resistance welding of automobile bodies, many of the above-mentioned problems remain unsolved. . Among the conventional techniques that have already been proposed, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-1
There is a method, as disclosed in Japanese Patent No. 87483, in which the thickness of the oxide film on the bonding surface of aluminum plates is controlled by anodizing. In addition, although it is not intended for application to aluminum alloy plates for automobiles,
JP-A-6252, JP-A-53-48954, or JP-A-53-48955 discloses a method of interposing a Zn, Ti, or stainless steel thin film on the aluminum bonding surface, and JP-A-57-4389 The publication discloses a method of plating with Cr, Ni, Cu, or Ag. [Problems to be Solved by the Invention] However, the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 187483/1983 for controlling the anodic oxidation film is difficult to achieve uniform treatment and its effect is unstable, making it impractical. isn't it. Also, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-625
The so-called Zn, Ti,
The improvement method by interposing a stainless steel thin film is as follows.
It is difficult to apply it to automobiles, and
The so-called Cr, Ni,
The improvement method of applying Cu or Ag plating also had the problem of poor adhesion of the plating to the aluminum material, making it impractical. The purpose of the present invention is to overcome the above-mentioned problems faced by each of the above-mentioned conventional techniques, and in particular, the electrode life during spot resistance welding, that is, the continuous dot performance, is significantly improved compared to conventional aluminum materials. It is an object of the present invention to provide a method that has excellent properties and can easily and stably perform spot welding of aluminum materials for automobile bodies industrially. [Means for Solving the Problems] In the course of intensive research aimed at achieving the above object, the present inventors conducted an experiment in which aluminum materials were continuously spot resistance welded using a copper-based electrode. However, it was found that the current-carrying diameter at the tip of the electrode gradually expanded in proportion to the number of dots, which caused a decrease in the current density in the plate and a decrease in the nugget diameter. That is, in the case of an aluminum material, the diameter of the electrode tip increases significantly faster than that of a steel plate, which causes a shortened electrode life. [0008] Further investigation into the cause revealed the following facts. That is, when aluminum materials are continuously spot welded, molten aluminum tends to adhere to the tip of the electrode, and the adhered aluminum is easily oxidized. Moreover, the oxide is deposited in proportion to the number of dots. As a result, this oxide deposited layer forms an insulating layer, which eventually leads to poor conduction between the electrode and this insulating layer, causing sparks. As a result, the electrode is damaged in a moth-eaten manner. On the other hand, the presence of an insulating oxide film on the surface of the aluminum material at the joint surface inhibits rapid welding. Such a phenomenon peculiar to the spot welding of aluminum materials promotes an enlargement of the electrode tip diameter and extremely shortens the life of the electrode. Based on such findings, the present invention was developed as a result of research into a method that prevents aluminum from adhering to the tip of the electrode during spot welding of aluminum materials and enables rapid welding at the joint surface. This is an effective welding method in which an oxide film is formed by anodizing one or both sides of a metal or alloy plate, and then the pores in the oxide film are used to prevent the electrode tip from adhering to the aluminum material during spot welding. We decided to apply a protective metal coating (plating treatment). By forming such a multilayer film of the base (anodized film) and the upper layer (metal film), plating adhesion is improved and at the same time, formation of aluminum oxide at the tip of the electrode is prevented. Furthermore, by imparting appropriate electrical resistance to the surface of the aluminum material at the joint interface, the aluminum materials can be easily welded together, thereby significantly improving the life of the electrode. [0010] The thickness of the oxide film is 5 to 500 mm.
At 0 Å, the coating weight of the welding prevention metal is 0.01 to 10
g/m2 is preferable, and the welding prevention metal coating is preferably a Zn-based plating containing Zn as a main component, C
Cu-based plating containing u as the main component, Sn-based plating containing Sn as the main component, Cr-based plating containing Cr as the main component,
Any one of Ag-based plating containing Ag as the main component, Ni-based plating containing Ni as the main component, or Fe-based plating containing Fe as the main component is used. [Operation] The anodic oxide film formed on the base of the aluminum material of the present invention is obtained by activating the aluminum alloy surface in advance using caustic soda or nitric acid solution, and then activating it in an acid solution such as phosphoric acid or sulfuric acid. A uniform oxide film formed by anodizing with constant current or constant potential. Here, the anodic oxidation treatment for forming the oxide film is preferably a constant current treatment using a phosphoric acid solution because the pores in the oxide film to be formed are large and the film thickness can be easily controlled. The thickness of the oxide film is 5 to 5
000 Å is preferred. The reason for this is that if the thickness is less than 5 Å, the adhesion of the upper layer zinc plating will be poor;
If it exceeds Å, it becomes difficult to perform upper layer plating, and the anodizing treatment time becomes longer, making it uneconomical. A more preferable thickness of the oxide film is 50 to 500 Å. In order for the aluminum material according to the present invention to exhibit excellent spot resistance weldability, the surface of the oxide film is further plated with a metal suitable for preventing welding between the electrode tip and the aluminum material during spot welding. It is necessary to. In this plating coating, it is extremely effective to impregnate the molten plating metal into the pores of the film to provide an anchor effect in increasing the adhesion of the plating film. In this sense, it is desirable that the welding prevention metal be coated through the pores. Now, as the welding prevention metal formed on the surface of the aluminum material to prevent welding between the electrode tip and the aluminum material mentioned above, one of the metals listed below is used. [0014] Zn-based plating containing Zn as the main component: This is Zn single phase or Zn-Fe, Zn-Cu, Zn-Ni, Zn-Mn, Zn containing 70 wt% or more of Zn.
n-Ag, Zn-Cr, Zn-Sn, Zn-P, Zn-
Refers to alloy plating such as B, Zn-C, etc. These are preferably laminated in two or more layers. ■Cu-based plating with Cu as the main component: This is
u single phase or Cu-Zn containing 70 wt% or more of Cu,
Cu-Fe, Cu-Ni, Cu-Mn, Cu-Ag, C
u-Cr, Cu-Sn, Cu-P, Cu-B, Cu-C
Refers to alloy plating such as. These are preferably laminated in two or more layers. ■Sn-based plating whose main component is Sn: This is S
n single phase or Sn-Zn containing 70 wt% or more of Sn,
Sn-Fe, Sn-Ni, Sn-Mn, Sn-Cu,
Sn-Ag, Sn-Cr, Sn-P, Sn-B, Sn-
Refers to alloy plating such as C. These are preferably laminated in two or more layers. ■Cr-based plating whose main component is Cr: This is
r Single phase or Cr-Zn containing 70 wt% or more of Cr,
Cr-Fe, Cr-Ni, Cr-Mn, Cr-Cu, C
r-Ag, Cr-Sn, Cr-P, Cr-B, Cr-C
Refers to alloy plating such as. These are preferably laminated in two or more layers. ■Ag-based plating with Ag as the main component: This is A
g Single phase or Ag-Zn containing 70 wt% or more of Ag,
Ag-Fe, Ag-Ni, Ag-Mn, Ag-Cu, A
g-Cr, Ag-Sn, Ag-P, Ag-B, Ag-C
Refers to alloy plating such as. These are preferably laminated in two or more layers. ■Ni-based plating with Ni as the main component: This is
i Single phase or Ni-Zn containing 70 wt% or more of Ni,
Ni-Fe, Ni-Mn, Ni-Ag, Ni-Cr, N
Refers to alloy plating such as i-Sn, Ni-P, Ni-B, and Ni-C. These are preferably laminated in two or more layers. ■Fe-based plating with Fe as the main component: This is F
e Single phase or Fe-Zn containing 70 wt% or more of Fe,
Fe-Ni, Fe-Mn, Fe-Ag, Fe-Cr, F
e-Cu, Fe-Sn, Fe-P, Fe-B, Fe-C
Refers to alloy plating such as. These are preferably laminated in two or more layers. [0015] When plating each of the metals or alloys listed above, the basis weight of the plating layer is 0.01 to 10 g/m.
About 2 is preferable. The reason is that if it is less than 0.01 g/m2, there is no effect, while if it exceeds 10 g/m2, the effect is saturated and it is uneconomical. For example, in the case of Fe-based plating, the preferred coating amount is 1 to 5 g/m2. Note that this plating may be applied only to one side of the aluminum material facing the electrode, but it goes without saying that the effect will be greater if both sides are plated. [Example] A 1 mm thick A5020 alloy (Al-2.5% Mg-0.25% Cr), which is a typical aluminum alloy plate used as a material for automobile bodies, was first used. After vapor degreasing the surface with trichlorethylene, surface activation treatment was performed using caustic soda and nitric acid solution. Next, both sides of this aluminum alloy plate were anodized under the following conditions. (Anodizing treatment conditions) Phosphoric acid: 350g/liter bath temperature
: 25° C. Current density: 1 A/dm2 The oxide film thickness was adjusted by changing the treatment time. The surface of the oxide film of the aluminum alloy thus anodized is coated with an aqueous electroplating method.
The following plating was applied. (A) Zn-based plating
(E) Ag-based plating (A-1
) Pure Zn plating
(E-1) Pure Ag plating (A-2) Zn-
Fe plating (E
-2) Ag-Zn plating (A-3) Zn-Ni
Plating (E-3
) Ag-Ni plating (B) Cu-based plating
(F) Ni-based plating (B-1) Pure Cu plating
(F-1) Pure Ni plating
(B-2) Cu-Zn plating
(F-2) Ni-Zn plating (
B-3) Cu-Ni plating
(F-3) Ni-Cu plating (C) Sn-based plating
(G) Fe-based plating (C-1) Pure Sn plating (G-1)
Pure Fe plating (C-2) Sn-Fe plating
(G-2) Fe-Z
n plating (C-3) Sn-Ni plating
(G-3) Fe-P plating (D) Cr-based plating (D-1) Pure Cr plating (D-2) Cr-Fe plating (D-3) Cr-Ni plating 0020
The electrode life of the aluminum alloy plate after plating was evaluated using the following electrode and welding conditions using an inverter DC welding machine. The evaluation was based on the number of dots until welding or the number of dots until the nugget diameter fell below 4 roots t (t: plate thickness), whichever was smaller. The evaluation criteria were that a score of less than 1,000 points was considered poor (×), and a score of 1,000 or more was considered good (○). [0021] (Electrode) ・Shape: Cone-shaped (CF) type ・Tip diameter: 5.0mmφ ・Material
: Cr-Cu (welding conditions) - Pressure: 150 kgf - Initial pressurization time: 20/50 seconds - Current application time: 6/50 seconds - Holding time: 5/50 seconds - Welding current: 15 kA Example of the present invention and Comparative Examples are summarized in Tables 1 to 7. As is clear from Tables 1 to 7, it can be seen that the present invention is extremely effective in improving the spot weldability of aluminum alloy plates. [Table 1] [Table 2] [Table 2] [Table 3] [0025] [Table 4] [Table 5] [Table 5] [Table 6] [Table 7] Effects of the Invention As explained above, the aluminum material of the present invention is made by applying an anodic oxide film and plating with a welding prevention metal/alloy such as Zn or Fe to the surface of aluminum or aluminum alloy. , the electrode life during spot resistance welding is significantly improved. This significantly reduces the frequency of changing electrodes or shaping the tip shape by dressing during spot welding at production sites, leading to a significant increase in productivity, and at the same time dramatically improving the stability of the quality of welded parts. You can also expect good results.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  アルミニウムおよびアルミニウム合金
からなるアルミニウム材の片面または両面に陽極酸化皮
膜を設けると共に、この酸化皮膜の表面に、溶着防止金
属を被覆してなるスポット抵抗溶接性に優れるアルミニ
ウム材。
1. An aluminum material having excellent spot resistance weldability, which is obtained by providing an anodized film on one or both sides of an aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy, and coating the surface of this oxide film with a welding prevention metal.
【請求項2】  前記酸化皮膜の厚さが5〜5000Å
で、前記溶着防止金属の付着量が0.01〜10g/m
2である請求項1に記載のアルミニウム材。
2. The thickness of the oxide film is 5 to 5000 Å.
and the adhesion amount of the welding prevention metal is 0.01 to 10 g/m
2. The aluminum material according to claim 1.
【請求項3】  前記溶着防止金属の被覆が、Znを主
要成分とするZn系めっき、Cuを主要成分とするCu
系めっき、Snを主要成分とするSn系めっき、Crを
主要成分とするCr系めっき、Agを主要成分とするA
g系めっき、Niを主要成分とするNi系めっき、また
はFeを主要成分とするFe系めっきのいずれか1種で
ある請求項1または2に記載のアルミニウム材。
3. The welding prevention metal coating is a Zn-based plating containing Zn as a main component, or a Cu coating containing Cu as a main component.
plating, Sn-based plating with Sn as the main component, Cr-based plating with Cr as the main component, A-based plating with Ag as the main component
The aluminum material according to claim 1 or 2, which is any one of g-based plating, Ni-based plating containing Ni as a main component, or Fe-based plating containing Fe as a main component.
JP16747091A 1991-06-13 1991-06-13 Aluminum material having excellent spot resistance weldability Pending JPH04365881A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH051400A (en) * 1991-06-19 1993-01-08 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of al or al alloy plate
WO2009082238A2 (en) 2007-12-21 2009-07-02 Efd Induction A.S. Electric welding of aluminium or aluminium alloy

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JPH051400A (en) * 1991-06-19 1993-01-08 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of al or al alloy plate
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