JPS62207588A - 小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法 - Google Patents
小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法Info
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- JPS62207588A JPS62207588A JP61048527A JP4852786A JPS62207588A JP S62207588 A JPS62207588 A JP S62207588A JP 61048527 A JP61048527 A JP 61048527A JP 4852786 A JP4852786 A JP 4852786A JP S62207588 A JPS62207588 A JP S62207588A
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- Resistance Welding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は微小部品あるいは厚さが非常に薄い部品の如き
小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法に関するものである
。
小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法に関するものである
。
［従来技術］
「軽薄短小」という言葉で表現されている如く、各種装
置、機器等の小形軽量化にたいする要求は著しいものが
あり、これに対応して従来から用いられてきた技術も、
一段のレベルアップが必要となついる。抵抗溶接技術も
その例外ではなく、被溶接材料が小形、薄形化して小熱
容量化することにより、従来はあまり難しいものとして
採上げられていなかった問題が特別の技術的配慮あるい
は工夫をして解決しなければならない状況になっている
。その１つに被溶接材料の過熱の問題があげられる。そ
の具体例をＮｉ−Ｃｄ電池を一例として説明する。この
電池の組立においては、巻回された極板群に取付けられ
ている集電用端子と前記極板群を収納する電池罐とを溶
接する作業がある。
置、機器等の小形軽量化にたいする要求は著しいものが
あり、これに対応して従来から用いられてきた技術も、
一段のレベルアップが必要となついる。抵抗溶接技術も
その例外ではなく、被溶接材料が小形、薄形化して小熱
容量化することにより、従来はあまり難しいものとして
採上げられていなかった問題が特別の技術的配慮あるい
は工夫をして解決しなければならない状況になっている
。その１つに被溶接材料の過熱の問題があげられる。そ
の具体例をＮｉ−Ｃｄ電池を一例として説明する。この
電池の組立においては、巻回された極板群に取付けられ
ている集電用端子と前記極板群を収納する電池罐とを溶
接する作業がある。
この場合、電池の組立てにおいては最も一般的な抵抗溶
接が用いられるが、被溶接材料である集電用端子は表面
に１〜２μｍのＮｉめっきを有する炭素鋼から成り、そ
の溶接に供される部分の大きさは直径４．０履、厚さ０
．１８ａｍ＋というものである。
接が用いられるが、被溶接材料である集電用端子は表面
に１〜２μｍのＮｉめっきを有する炭素鋼から成り、そ
の溶接に供される部分の大きさは直径４．０履、厚さ０
．１８ａｍ＋というものである。
一方、集電用端子が溶接される電池罐は同じく４〜５μ
ｍのＮ１めっきを有する炭素鋼から成り、その厚さは０
．３５ ｍである。この様な薄く熱容量が小さい被溶接
材料同士を重ね合せ、その両側からｃｕ−ｃｒ製の溶接
用電極を当接し、１２００〜１３００Ａ（実効値）の電
流を０．５〜１サイクル通電し、被溶接材料の接触面に
おいて両者の一部を溶融させて溶接している。
ｍのＮ１めっきを有する炭素鋼から成り、その厚さは０
．３５ ｍである。この様な薄く熱容量が小さい被溶接
材料同士を重ね合せ、その両側からｃｕ−ｃｒ製の溶接
用電極を当接し、１２００〜１３００Ａ（実効値）の電
流を０．５〜１サイクル通電し、被溶接材料の接触面に
おいて両者の一部を溶融させて溶接している。
［発明が解決しようとする問題点］
この溶接は被溶接材料が上述した如く非常に薄く熱容量
が小さいために、溶接電流を流したときに好ましい昇温
速度が得にくく、勢い昇温速度が過大となるために非溶
接材料の溶融が上述したそれらの接触面にとどまらず、
全体に及んで時には溶接部を貫通する穴があくといつ結
果を呈する問題点があった。この様な状況を呈してしま
うと、被溶接材料同士はいくら強固に溶接されていても
、必要な密閉構造がとれなくなるため、電池としては致
命的なことになる。
が小さいために、溶接電流を流したときに好ましい昇温
速度が得にくく、勢い昇温速度が過大となるために非溶
接材料の溶融が上述したそれらの接触面にとどまらず、
全体に及んで時には溶接部を貫通する穴があくといつ結
果を呈する問題点があった。この様な状況を呈してしま
うと、被溶接材料同士はいくら強固に溶接されていても
、必要な密閉構造がとれなくなるため、電池としては致
命的なことになる。
被溶接月利の過熱を防止する役目は溶接用電極に負わせ
るというのが抵抗溶接における基本的な考え方であり、
溶接用電極の先端径や材賀等の決定に際しては、被溶接
材料側で発生した熱をいかに吸収して適当なヒートバラ
ンスを達成するかを慎重に考慮するわけであるが、前述
した集電用端子と電池罐との溶接の如く溶接に供される
部分の大ぎさが限定されている場合には、溶接用電極の
直径を大きくすることも思うにまかせず、また通常の溶
接（より大きな被溶接材料同士の溶接）の如く電極先端
に冷却水を導いて電極自身を冷却することも、電極の直
径が細いために不可能である。
るというのが抵抗溶接における基本的な考え方であり、
溶接用電極の先端径や材賀等の決定に際しては、被溶接
材料側で発生した熱をいかに吸収して適当なヒートバラ
ンスを達成するかを慎重に考慮するわけであるが、前述
した集電用端子と電池罐との溶接の如く溶接に供される
部分の大ぎさが限定されている場合には、溶接用電極の
直径を大きくすることも思うにまかせず、また通常の溶
接（より大きな被溶接材料同士の溶接）の如く電極先端
に冷却水を導いて電極自身を冷却することも、電極の直
径が細いために不可能である。
この様なことから集電用端子と電池罐との溶接において
、過熱防止として具体的にとられていた従来の手段は、
多少溶接強度を１羽にしても溶接エネルギー（溶接電流
１通電時間）を下げて溶接するという程度のことであっ
た。
、過熱防止として具体的にとられていた従来の手段は、
多少溶接強度を１羽にしても溶接エネルギー（溶接電流
１通電時間）を下げて溶接するという程度のことであっ
た。
本発明の目的は、溶接強度を犠牲にしないで抵抗溶接を
行える小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法を提供するこ
とにある。
行える小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法を提供するこ
とにある。
Ｅ問題点を解決するための手段］
上記の目的を達成するための本発明の手段を、実施例に
対応する第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）及び第２図を参照し
て説明すると、本発明は被溶接材料１，２の溶接すべき
箇所を冷却用液体６でぬらした状態で溶接電流を通電し
て抵抗溶接することを特徴とするものである。
対応する第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）及び第２図を参照し
て説明すると、本発明は被溶接材料１，２の溶接すべき
箇所を冷却用液体６でぬらした状態で溶接電流を通電し
て抵抗溶接することを特徴とするものである。
［作用１
このようににして溶接を行うと、溶接すべき箇所をぬら
している冷却用液体６が溶接熱を気化熱として奪い、昇
温速度が過大になるのが抑制され、溶接部の過熱を抑制
する。
している冷却用液体６が溶接熱を気化熱として奪い、昇
温速度が過大になるのが抑制され、溶接部の過熱を抑制
する。
［実施例］
以下本発明の実施例を第１図（Ａ）〜（Ｃ）及び第２図
を参照して詳細に説明する。図示のように、微小部品あ
るいは厚さが非常に薄い部品の如き小熱容量の被溶接材
料１，２は溶接すべき部分で重ね合わされ、下部溶接用
電極３の上に載置されている。下部溶接用電極３に対向
してその上方には−り部溶接用電極４が袢降自在に垂直
向きで配設されている。上部溶接用電極４の軸心には、
冷却液供給路５が上下に貫通して形成され、上部溶接用
電極４の先端下面に間口され、該冷却液供給路５を経て
被溶接材料１の表面に冷却用液体６の供給が該電極４の
先端に付着されだ液粒として行えるようにされている。
を参照して詳細に説明する。図示のように、微小部品あ
るいは厚さが非常に薄い部品の如き小熱容量の被溶接材
料１，２は溶接すべき部分で重ね合わされ、下部溶接用
電極３の上に載置されている。下部溶接用電極３に対向
してその上方には−り部溶接用電極４が袢降自在に垂直
向きで配設されている。上部溶接用電極４の軸心には、
冷却液供給路５が上下に貫通して形成され、上部溶接用
電極４の先端下面に間口され、該冷却液供給路５を経て
被溶接材料１の表面に冷却用液体６の供給が該電極４の
先端に付着されだ液粒として行えるようにされている。
上部溶接用電極４の冷却液供給路５には、パイプ７及び
ポンプ８を経て冷却液供給源９から冷却用液体６が供給
されるようになっている。冷却用液体６としては、例え
ば水やアルコール等の液体を用いる。なお、１０．１１
は電極ホルダーである。
ポンプ８を経て冷却液供給源９から冷却用液体６が供給
されるようになっている。冷却用液体６としては、例え
ば水やアルコール等の液体を用いる。なお、１０．１１
は電極ホルダーである。
しかして本実施例においては、溶接に先だち、第１図（
Ａ）に示すように、上部溶接用電極４の冷却液供給路５
から冷却用液体６を、第１図（Ｂ）に示す如く該電極４
の先端に付着されだ液粒として被溶接材料１の溶接すべ
き箇所の表面に供給し、第１図（Ｃ）に示す如く被溶接
材料１の溶接すべき箇所を冷却用液体６でぬらし、上部
溶接用電極−６＝ ４の先端を非溶接材ｎ１の溶接ずべき箇所に当接して、
両電極４．３間に溶接電流を流して内被溶接材料１．２
を抵抗溶接する。このようにして抵抗溶接を行うと、溶
接熱は冷却用液体６の気化熱として奪われ、溶接部の胃
温速度が過大になるのを抑制する。この場合、溶接すべ
き箇所に供給する冷却用液体６の量は、溶接部の冷却に
直接関係するものであり、溶接結果を十分検討した上で
決定されなければならないが、上部溶接用電極４の下降
に際し、該電極４の先端より離脱しないことも重要な条
件の１つである。
Ａ）に示すように、上部溶接用電極４の冷却液供給路５
から冷却用液体６を、第１図（Ｂ）に示す如く該電極４
の先端に付着されだ液粒として被溶接材料１の溶接すべ
き箇所の表面に供給し、第１図（Ｃ）に示す如く被溶接
材料１の溶接すべき箇所を冷却用液体６でぬらし、上部
溶接用電極−６＝ ４の先端を非溶接材ｎ１の溶接ずべき箇所に当接して、
両電極４．３間に溶接電流を流して内被溶接材料１．２
を抵抗溶接する。このようにして抵抗溶接を行うと、溶
接熱は冷却用液体６の気化熱として奪われ、溶接部の胃
温速度が過大になるのを抑制する。この場合、溶接すべ
き箇所に供給する冷却用液体６の量は、溶接部の冷却に
直接関係するものであり、溶接結果を十分検討した上で
決定されなければならないが、上部溶接用電極４の下降
に際し、該電極４の先端より離脱しないことも重要な条
件の１つである。
溶接すべき箇所に対する冷却用液体６の供給は、下部溶
接用電極３から同様な冷却液供給路を経て行ってもよく
、あるいは両方の電極３．４から共に行ってもよい。い
ずれの方法をとるかは、被溶接材１！１１．２の寸法、
形状、材質の組合せ、あるいは溶接用電極１．２の材質
１寸法、形状等によって決められる。
接用電極３から同様な冷却液供給路を経て行ってもよく
、あるいは両方の電極３．４から共に行ってもよい。い
ずれの方法をとるかは、被溶接材１！１１．２の寸法、
形状、材質の組合せ、あるいは溶接用電極１．２の材質
１寸法、形状等によって決められる。
なお、供給する冷却用液体６は、その量が多過ぎれば冷
却が効き過ぎて溶接に必要な温度上昇が得られないこと
に当然のことなからなるわけであるが、通常の場合には
前述した如く電極４の先端にｆＪ＠シだ液粒程度の量で
十分な効果が得られることを実験により確認している。
却が効き過ぎて溶接に必要な温度上昇が得られないこと
に当然のことなからなるわけであるが、通常の場合には
前述した如く電極４の先端にｆＪ＠シだ液粒程度の量で
十分な効果が得られることを実験により確認している。
溶接すべき箇所への冷却用液体６の供給は、上記の例に
限定されるものではなく、例えば電極４の外周に溝状に
冷却液供給路を形成して行ってもよい。
限定されるものではなく、例えば電極４の外周に溝状に
冷却液供給路を形成して行ってもよい。
実験例
表面に１〜２μｍのＮｉめっきを有する炭素鋼から成り
、溶接部の直径が４．ＯＭ、厚さが０．１８ＭのＮ １
−Ｃｄ電池用集電用端子（被溶接材料）と、同じく表面
に４〜５μｍのＮｉめっきを有する炭素鋼より成り、溶
接部の板厚が０．３５．の電池罐（被溶接材料）との溶
接に本発明を適用し、従来の冷却用液体を供給しない方
法（以下、従来方法という）と溶接結果を比較した。
、溶接部の直径が４．ＯＭ、厚さが０．１８ＭのＮ １
−Ｃｄ電池用集電用端子（被溶接材料）と、同じく表面
に４〜５μｍのＮｉめっきを有する炭素鋼より成り、溶
接部の板厚が０．３５．の電池罐（被溶接材料）との溶
接に本発明を適用し、従来の冷却用液体を供給しない方
法（以下、従来方法という）と溶接結果を比較した。
本発明による方法、従来方法ともに、溶接用電極は上、
下電極ともＣｕ−１％Ｃｒのもので、その先端径も上、
下電極ともφ３．′５ＩＭＲとした。なお、本発明によ
る方法の場合には、集電用端子に当接される上部電極の
中心に直径０．３ｍの穴を放電加工によりあけ、第１図
（Ａ）〜（Ｃ）に示した方法により１回の溶接当り０．
３ａｄ！のメチルアルコールを供給した。発明の効果を
明確にするために両方法による溶接とも、溶接条件は次
の如く同一とした。即ち、溶接電流（実効値） １３４
０Ａ 、通電時間１サイクル、電極加圧カフ Ｋｇであ
る。
下電極ともＣｕ−１％Ｃｒのもので、その先端径も上、
下電極ともφ３．′５ＩＭＲとした。なお、本発明によ
る方法の場合には、集電用端子に当接される上部電極の
中心に直径０．３ｍの穴を放電加工によりあけ、第１図
（Ａ）〜（Ｃ）に示した方法により１回の溶接当り０．
３ａｄ！のメチルアルコールを供給した。発明の効果を
明確にするために両方法による溶接とも、溶接条件は次
の如く同一とした。即ち、溶接電流（実効値） １３４
０Ａ 、通電時間１サイクル、電極加圧カフ Ｋｇであ
る。
第１表
ｎ−サンプル数、×＝平均値、 σ−標準偏差第１表に
上記両方法により溶接した結果を示した。溶接強度に関
しては、本溶接法によるものは平均値では若干高い値を
示している程度であるが、ばらつきを示す標準偏差σが
従来法のそれの１７３以下になっている点に注目したい
。過熱を生じた場合には穴があくなどの欠陥が生じても
溶接強度そのものは相当高い値を示す場合もあることか
ら第１表のような結果となったものと考える。過熱によ
る溶接欠陥の発生は、本溶接法によるものは圧倒的に少
なくなっており、特に電池として致命的な穴あきを生じ
るような重度の欠陥は本発明による方法では全く発生し
なかった。さらに、過熱度合の１つの目安として考えら
れる溶接用電極の寿命についても調査してみたが、結果
は第１表に示した通りであり、３倍近い長寿命化がはか
られている。抵抗溶接の場合には、溶接点数が多くなる
につれて電極の先端が熱により変形して被溶接材料との
接触面積が大きくなるため、電流密度の低下をもたらし
、溶接強度か徐々に低下してゆく、所定の強度を緒持で
きなくなるまでに何点溶接できたかをもって電極の寿命
を表わすが、被溶接材料の過熱が少なければ電極の受け
る熱影響も少なくなり、寿命ものびることから電極寿命
についても調べた。
上記両方法により溶接した結果を示した。溶接強度に関
しては、本溶接法によるものは平均値では若干高い値を
示している程度であるが、ばらつきを示す標準偏差σが
従来法のそれの１７３以下になっている点に注目したい
。過熱を生じた場合には穴があくなどの欠陥が生じても
溶接強度そのものは相当高い値を示す場合もあることか
ら第１表のような結果となったものと考える。過熱によ
る溶接欠陥の発生は、本溶接法によるものは圧倒的に少
なくなっており、特に電池として致命的な穴あきを生じ
るような重度の欠陥は本発明による方法では全く発生し
なかった。さらに、過熱度合の１つの目安として考えら
れる溶接用電極の寿命についても調査してみたが、結果
は第１表に示した通りであり、３倍近い長寿命化がはか
られている。抵抗溶接の場合には、溶接点数が多くなる
につれて電極の先端が熱により変形して被溶接材料との
接触面積が大きくなるため、電流密度の低下をもたらし
、溶接強度か徐々に低下してゆく、所定の強度を緒持で
きなくなるまでに何点溶接できたかをもって電極の寿命
を表わすが、被溶接材料の過熱が少なければ電極の受け
る熱影響も少なくなり、寿命ものびることから電極寿命
についても調べた。
［発明の効果］
以上説明したように本発明に係る小熱容量被溶接材料の
抵抗溶接方法は、被溶接材料の溶接すべき箇所を冷却用
液体でぬらして抵抗溶接を行うので、微小部品あるいは
厚さが非常に薄い部品の如き小熱容量被溶接材料の抵抗
溶接でも、冷却用液体の気化熱により冷却することによ
り、昇温速度が過大になるのを抑制して、貫通孔をあけ
たすせず、溶接強度を犠牲にせずに抵抗溶接を行うこと
ができる。
抵抗溶接方法は、被溶接材料の溶接すべき箇所を冷却用
液体でぬらして抵抗溶接を行うので、微小部品あるいは
厚さが非常に薄い部品の如き小熱容量被溶接材料の抵抗
溶接でも、冷却用液体の気化熱により冷却することによ
り、昇温速度が過大になるのを抑制して、貫通孔をあけ
たすせず、溶接強度を犠牲にせずに抵抗溶接を行うこと
ができる。
第１図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る抵抗溶接方法の溶
接過程の一例を示す一部破断側面図、第２図は本発明を
実施する装置の一例を示す側面図である。 １．２・・・被溶接材料、３，４・・・溶接用電極、５
・・・冷却液供給路、６・・・冷却用液体。
接過程の一例を示す一部破断側面図、第２図は本発明を
実施する装置の一例を示す側面図である。 １．２・・・被溶接材料、３，４・・・溶接用電極、５
・・・冷却液供給路、６・・・冷却用液体。
Claims (2)
- （１）被溶接材料の溶接すべき箇所を冷却用液体でぬら
した状態で溶接電流を通電して抵抗溶接することを特徴
とする小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法。 - （２）前記被溶接材料に対する前記冷却用液体の供給は
溶接用電極を介して行うことを特徴とする特許請求の範
囲の範囲第１項に記載の小熱容量被溶接材料の抵抗溶接
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61048527A JPS62207588A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61048527A JPS62207588A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207588A true JPS62207588A (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=12805829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61048527A Pending JPS62207588A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 小熱容量被溶接材料の抵抗溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62207588A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008254053A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 錫系めっき鋼板のスポット溶接方法 |
| FR2945227A1 (fr) * | 2009-05-07 | 2010-11-12 | Porsche Ag | Procede et dispositif de soudage resistif sous pression |
| JP2020078811A (ja) * | 2018-11-12 | 2020-05-28 | 日本製鉄株式会社 | 抵抗スポット溶接用電極および抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP61048527A patent/JPS62207588A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008254053A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 錫系めっき鋼板のスポット溶接方法 |
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| AT508198A3 (de) * | 2009-05-07 | 2013-05-15 | Porsche Ag | Widerstandspressschweissverfahren und -vorrichtung |
| AT508198B1 (de) * | 2009-05-07 | 2013-08-15 | Porsche Ag | Widerstandspressschweissverfahren und -vorrichtung |
| JP2020078811A (ja) * | 2018-11-12 | 2020-05-28 | 日本製鉄株式会社 | 抵抗スポット溶接用電極および抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
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