JPH0716756A - 金属部材の抵抗溶接方法 - Google Patents
金属部材の抵抗溶接方法Info
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- JPH0716756A JPH0716756A JP5160988A JP16098893A JPH0716756A JP H0716756 A JPH0716756 A JP H0716756A JP 5160988 A JP5160988 A JP 5160988A JP 16098893 A JP16098893 A JP 16098893A JP H0716756 A JPH0716756 A JP H0716756A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａｌ合金製圧延板をスポット溶接するに当
り、低電流化を図る。 【構成】 Ａｌ合金製圧延板２，４相互を電極チップ
６，７を用いてスポット溶接するに当り、通電による接
触抵抗によってテルミット反応を発生する、Ａｌ粉末と
金属酸化物粉末との混合粉末１を圧延板２，４の被溶接
部３，５相互間に介在させる。これにより、テルミット
反応による反応熱と抵抗発熱とが併用されるので、被溶
接部３，５の発熱効率が十分に高められる。
り、低電流化を図る。 【構成】 Ａｌ合金製圧延板２，４相互を電極チップ
６，７を用いてスポット溶接するに当り、通電による接
触抵抗によってテルミット反応を発生する、Ａｌ粉末と
金属酸化物粉末との混合粉末１を圧延板２，４の被溶接
部３，５相互間に介在させる。これにより、テルミット
反応による反応熱と抵抗発熱とが併用されるので、被溶
接部３，５の発熱効率が十分に高められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属部材の抵抗溶接方法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、Ａｌ合金よりなる圧延板相互間
をスポット溶接する場合、Ａｌ合金が低電気抵抗性であ
り、且つ高熱伝導性であることに起因して、被溶接部を
昇温するために大電流を必要とする。
をスポット溶接する場合、Ａｌ合金が低電気抵抗性であ
り、且つ高熱伝導性であることに起因して、被溶接部を
昇温するために大電流を必要とする。
【０００３】そこで、従来は、低電流化を図るため、圧
延板の被溶接部相互間にその圧延板よりも高い電気抵抗
を持つＡｌ系発熱部材を介在させる、といった手段を採
用している（例えば、特開昭６３−２７８６７９号公報
参照）。
延板の被溶接部相互間にその圧延板よりも高い電気抵抗
を持つＡｌ系発熱部材を介在させる、といった手段を採
用している（例えば、特開昭６３−２７８６７９号公報
参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来法
は発熱部材の抵抗発熱を併用するものであって、その発
熱量が、顕著な低電流化をもたらすほど高くはなく、し
たがって今一層の改善が望まれていた。
は発熱部材の抵抗発熱を併用するものであって、その発
熱量が、顕著な低電流化をもたらすほど高くはなく、し
たがって今一層の改善が望まれていた。
【０００５】本発明は前記に鑑み、テルミット反応によ
る反応熱を併用することによって、低電流化を一層増進
させることのできる前記抵抗溶接方法を提供することを
目的とする。
る反応熱を併用することによって、低電流化を一層増進
させることのできる前記抵抗溶接方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は金属部材相互を
抵抗溶接するに当り、通電による接触抵抗によってテル
ミット反応を発生する、Ａｌ粉末と金属酸化物粉末との
混合粉末を前記金属部材の被溶接部相互間に介在させる
ことを特徴とする。
抵抗溶接するに当り、通電による接触抵抗によってテル
ミット反応を発生する、Ａｌ粉末と金属酸化物粉末との
混合粉末を前記金属部材の被溶接部相互間に介在させる
ことを特徴とする。
【０００７】
【作用】混合粉末中の金属酸化物をＭｅＯとすると、そ
の混合粉末は通電による接触抵抗によって、３ＭｅＯ＋
２Ａｌ→Ａｌ2 Ｏ3 ＋３Ｍｅ＋ｑ（反応熱）といったテ
ルミット反応を発生する。この反応熱と、被溶接部およ
び混合粉末相互間の接触抵抗に因る抵抗発熱とを併用す
ることにより、被溶接部の発熱効率を十分に高めて低電
流化を増進させることができる。
の混合粉末は通電による接触抵抗によって、３ＭｅＯ＋
２Ａｌ→Ａｌ2 Ｏ3 ＋３Ｍｅ＋ｑ（反応熱）といったテ
ルミット反応を発生する。この反応熱と、被溶接部およ
び混合粉末相互間の接触抵抗に因る抵抗発熱とを併用す
ることにより、被溶接部の発熱効率を十分に高めて低電
流化を増進させることができる。
【０００８】
【実施例】抵抗溶接としてのスポット溶接に用いられる
金属部材として、Ａｌ−Ｍｇ系合金（Ａ５１８２−Ｏ
材）よりなる２枚の圧延板を選定した。各圧延板の厚さ
は１．２mmであり、またその比抵抗（室温）は５．２μ
Ωcmといったように低い。
金属部材として、Ａｌ−Ｍｇ系合金（Ａ５１８２−Ｏ
材）よりなる２枚の圧延板を選定した。各圧延板の厚さ
は１．２mmであり、またその比抵抗（室温）は５．２μ
Ωcmといったように低い。
【０００９】第１混合粉末として、平均粒径１５０μｍ
以下のＡｌ粉末０．０６ｇと、金属酸化物粉末である平
均粒径５μｍ以下のＴｉ2 Ｏ3 粉末０．１４ｇとの混合
粉末を調製した。
以下のＡｌ粉末０．０６ｇと、金属酸化物粉末である平
均粒径５μｍ以下のＴｉ2 Ｏ3 粉末０．１４ｇとの混合
粉末を調製した。
【００１０】図１に示すように、第１混合粉末１を、一
方の圧延板２の被溶接部３表面に厚さ０．８mmに散布
し、次いで、図２に示すように、２枚の圧延板２，４
を、それらの被溶接部３，５間に第１混合粉末１を介在
させて重ね合せ、その後、外径１９mm、先端面の半径
（Ｒ）８０mmの一対の電極チップ６，７により被溶接部
３，５を加圧力４３０kgｆで加圧し、同時に電極チップ
６，７間に、単相整流式電源を用いて通電時間４サイク
ルの条件で通電した。このスポット溶接により、図３に
示すように、被溶接部３，５相互間はナゲット８を介し
て接合された。
方の圧延板２の被溶接部３表面に厚さ０．８mmに散布
し、次いで、図２に示すように、２枚の圧延板２，４
を、それらの被溶接部３，５間に第１混合粉末１を介在
させて重ね合せ、その後、外径１９mm、先端面の半径
（Ｒ）８０mmの一対の電極チップ６，７により被溶接部
３，５を加圧力４３０kgｆで加圧し、同時に電極チップ
６，７間に、単相整流式電源を用いて通電時間４サイク
ルの条件で通電した。このスポット溶接により、図３に
示すように、被溶接部３，５相互間はナゲット８を介し
て接合された。
【００１１】この溶接作業において、第１混合粉末１は
通電による接触抵抗によって、テルミット反応、即ち、
Ｔｉ2 Ｏ3 ＋２Ａｌ→Ａｌ2 Ｏ3 ＋２Ｔｉ＋３５．４kc
al（反応熱）を発生し、その反応熱に因る発熱量ＱはＱ
＝１７８cal ／ｇであった。この反応熱と、被溶接部
３，５および第１混合粉末１間の接触抵抗に因る抵抗発
熱とを併用することにより、被溶接部３，５の発熱効率
を十分に高めることができる。これを実施例１とする。
通電による接触抵抗によって、テルミット反応、即ち、
Ｔｉ2 Ｏ3 ＋２Ａｌ→Ａｌ2 Ｏ3 ＋２Ｔｉ＋３５．４kc
al（反応熱）を発生し、その反応熱に因る発熱量ＱはＱ
＝１７８cal ／ｇであった。この反応熱と、被溶接部
３，５および第１混合粉末１間の接触抵抗に因る抵抗発
熱とを併用することにより、被溶接部３，５の発熱効率
を十分に高めることができる。これを実施例１とする。
【００１２】また第２混合粉末として、平均粒径１５０
μｍ以下のＡｌ粉末０．１ｇと、平均粒径５μｍ以下の
ＴｉＯ粉末０．１ｇとの混合粉末を調製した。
μｍ以下のＡｌ粉末０．１ｇと、平均粒径５μｍ以下の
ＴｉＯ粉末０．１ｇとの混合粉末を調製した。
【００１３】この第２混合粉末を用い、前記同様の方法
で２枚の圧延板２，４の被溶接部３，５相互間をスポッ
ト溶接した。
で２枚の圧延板２，４の被溶接部３，５相互間をスポッ
ト溶接した。
【００１４】この溶接作業において、第２混合粉末は通
電による接触抵抗によって、テルミット反応、即ち、３
ＴｉＯ＋２Ａｌ→Ａｌ2 Ｏ3 ＋３Ｔｉ＋２３．２kcalを
発生し、その反応熱に因る発熱量ＱはＱ＝９４cal ／ｇ
であった。これを実施例２とする。
電による接触抵抗によって、テルミット反応、即ち、３
ＴｉＯ＋２Ａｌ→Ａｌ2 Ｏ3 ＋３Ｔｉ＋２３．２kcalを
発生し、その反応熱に因る発熱量ＱはＱ＝９４cal ／ｇ
であった。これを実施例２とする。
【００１５】比較のため、従来例に対応する比較例１と
して、２枚の圧延板２，４の被溶接部３，５相互間に高
電気抵抗を有するＡｌ合金製箔体を介在させて、それら
を前記と同一条件でスポット溶接した。箔体において、
その組成はＡｌ99.3Ｍｎ0.7（数値は原子％）、厚さは
４８μｍ、幅は１５mm、長さは３０mm、比抵抗（室温）
は７．１μΩcmであった。この比抵抗は、圧延板２，４
の比抵抗５．２μΩcmよりも高い。
して、２枚の圧延板２，４の被溶接部３，５相互間に高
電気抵抗を有するＡｌ合金製箔体を介在させて、それら
を前記と同一条件でスポット溶接した。箔体において、
その組成はＡｌ99.3Ｍｎ0.7（数値は原子％）、厚さは
４８μｍ、幅は１５mm、長さは３０mm、比抵抗（室温）
は７．１μΩcmであった。この比抵抗は、圧延板２，４
の比抵抗５．２μΩcmよりも高い。
【００１６】また２枚の圧延板２，４の被溶接部３，５
相互間に何物も介在させずに、それらを前記と同一条件
でスポット溶接した。これを比較例２とする。
相互間に何物も介在させずに、それらを前記と同一条件
でスポット溶接した。これを比較例２とする。
【００１７】図４は、実施例１，２および比較例１，２
において、ＪＩＳ Ａ級に規定された必要ナゲット径ｄ
（５．５mm）を得るための溶接電流値を示す。
において、ＪＩＳ Ａ級に規定された必要ナゲット径ｄ
（５．５mm）を得るための溶接電流値を示す。
【００１８】図４から明らかなように、実施例１の場合
は前記溶接電流値が８０００Ａ、また実施例２の場合は
前記溶接電流値か１５０００Ａであるが、比較例１，２
の場合は前記溶接電流値がそれぞれ１７５００Ａ、１８
０００Ａであり、したがって実施例１，２によれば、比
較例１，２に比べて一層の低電流化を達成することがで
きる。
は前記溶接電流値が８０００Ａ、また実施例２の場合は
前記溶接電流値か１５０００Ａであるが、比較例１，２
の場合は前記溶接電流値がそれぞれ１７５００Ａ、１８
０００Ａであり、したがって実施例１，２によれば、比
較例１，２に比べて一層の低電流化を達成することがで
きる。
【００１９】この場合、実施例１の方が実施例２よりも
溶接電流値が大幅に低い。これは第１混合粉末の発熱量
Ｑが第２混合粉末のそれよりも大きいことに起因する。
種々、実験を行って実施例１と同等の低電流化を達成す
るために必要な発熱量Ｑを求めたところ、その発熱量Ｑ
はＱ≧１００cal ／ｇであることが判明した。 このよ
うな発熱量Ｑを有する混合粉末の他例、そのテルミット
反応および発熱量Ｑは表１の通りである。
溶接電流値が大幅に低い。これは第１混合粉末の発熱量
Ｑが第２混合粉末のそれよりも大きいことに起因する。
種々、実験を行って実施例１と同等の低電流化を達成す
るために必要な発熱量Ｑを求めたところ、その発熱量Ｑ
はＱ≧１００cal ／ｇであることが判明した。 このよ
うな発熱量Ｑを有する混合粉末の他例、そのテルミット
反応および発熱量Ｑは表１の通りである。
【００２０】
【表１】
【００２１】なお、電極チップ６，７の直径を小さくし
て電流密度を高めると、なお一層の低電流化を図ること
が可能である。また本発明は、Ａｌ合金よりなる金属部
材に限らず、Ａｌ、スチール等よりなる金属部材の抵抗
溶接にも適用される。さらに本発明における抵抗溶接に
はシーム溶接等も含まれる。
て電流密度を高めると、なお一層の低電流化を図ること
が可能である。また本発明は、Ａｌ合金よりなる金属部
材に限らず、Ａｌ、スチール等よりなる金属部材の抵抗
溶接にも適用される。さらに本発明における抵抗溶接に
はシーム溶接等も含まれる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、金属部材を抵抗溶接す
るに当り、テルミット反応を併用することによって溶接
電流を低くすることができ、またその低電流化に伴い
陽、陰電極の延命化および設備コストの低減化を図るこ
とができる。
るに当り、テルミット反応を併用することによって溶接
電流を低くすることができ、またその低電流化に伴い
陽、陰電極の延命化および設備コストの低減化を図るこ
とができる。
【図１】圧延板に第１混合粉末を散布した状態を示す断
面図である。
面図である。
【図２】スポット溶接作業開始時の説明図である。
【図３】スポット溶接作業終了時の説明図である。
【図４】実施例１等における、ＪＩＳ Ａ級に規定され
た必要ナゲット径ｄ（５．５mm）を得るための溶接電流
値を示すグラフである。
た必要ナゲット径ｄ（５．５mm）を得るための溶接電流
値を示すグラフである。
１ 第１混合粉末 ２，４ Ａｌ合金製圧延板（金属部材） ３，５ 被溶接部
Claims (4)
- 【請求項１】 金属部材（２，４）相互を抵抗溶接する
に当り、通電による接触抵抗によってテルミット反応を
発生する、Ａｌ粉末と金属酸化物粉末との混合粉末
（１）を前記金属部材（２，４）の被溶接部（３，５）
相互間に介在させることを特徴とする金属部材の抵抗溶
接方法。 - 【請求項２】 前記混合粉末（１）として、テルミット
反応に伴う発熱量ＱがＱ≧１００cal ／ｇであるものを
用いる、請求項１記載の金属部材の抵抗溶接方法。 - 【請求項３】 前記金属酸化物は、ＳｉＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ
3 、ＴｉＯ2 、ＭｎＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＣｕＯおよびＴ
ｉ2 Ｏ3 から選択される少なくとも一種である、請求項
１または２記載の金属部材の抵抗溶接方法。 - 【請求項４】 前記金属部材（２，４）はＡｌまたはＡ
ｌ合金の一方よりなる、請求項１，２または３記載の金
属部材の抵抗溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16098893A JP3515592B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 金属部材の抵抗溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16098893A JP3515592B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 金属部材の抵抗溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716756A true JPH0716756A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3515592B2 JP3515592B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=15726442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16098893A Expired - Fee Related JP3515592B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 金属部材の抵抗溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3515592B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006055909A (ja) * | 2000-05-02 | 2006-03-02 | Johns Hopkins Univ | 反応性多層フォイルを使用した二物体の結合方法 |
| TWI504457B (zh) * | 2012-11-02 | 2015-10-21 | Univ Nat Pingtung Sci & Tech | 多層金屬板件點銲搭接方法 |
| CN110340509A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-18 | 华北水利水电大学 | 一种铜薄板电阻点焊连接方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101972905B (zh) * | 2010-10-27 | 2012-06-27 | 天津大学 | 自蔓延钎焊热源药粉、自蔓延钎焊装置及其制备方法 |
| CN102248280A (zh) * | 2011-06-24 | 2011-11-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种铝热反应箔、其制作方法以及在焊接工艺中的应用 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16098893A patent/JP3515592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006055909A (ja) * | 2000-05-02 | 2006-03-02 | Johns Hopkins Univ | 反応性多層フォイルを使用した二物体の結合方法 |
| TWI504457B (zh) * | 2012-11-02 | 2015-10-21 | Univ Nat Pingtung Sci & Tech | 多層金屬板件點銲搭接方法 |
| CN110340509A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-18 | 华北水利水电大学 | 一种铜薄板电阻点焊连接方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3515592B2 (ja) | 2004-04-05 |
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| 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: 20040107 |
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