JPS63177977A - スポツト溶接方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被膜を有する２枚の金属板材を重ね合わせ
て接合するスポット溶接方法、特に被膜の電気抵抗値が
比較的高い場合のスポット溶接方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、例えば「抵抗溶接現象とその応用（Ｉ）、スポッ
ト溶接拳下」溶接学会抵抗溶接委員会綿、溶接学会技術
資料Ｎｏ、８．１９８３年３月、Ｐ９０〜１１５、に示
されているように、例えば扉等の構造において、塗装下
地にリン酸塩被膜処理等を施した表板を補強するため、
表板の裏面に、軟鋼板等の金属板材を溶接するプロジェ
クション式スポット溶接方法は一般に知られている。

第５図は、従来のこの種のスポット溶接方法を実施する
ためのスポット溶接装置を示すもので、図中、　　（１
ａ）は半球状のプロジェクション（２）が設けられた第
１金属板材で、例えば軟鋼板を母材とする裏板、（１ｂ
）はプロジェクションのない相手側の第２金属板材で、
例えば軟鋼板を母材とする表板、（８）は上記両金属板
材（１ａ）、（１ｂ）の外面に配さｎた例えば塗装下地
のリン酸塩被膜、（４ａ）は上記第１金属板材（１ａ）
の上面に接続さｎた上記電極、　　（４ｂ）は上記第２
金属板材（１ｂ）の下面に接続さｎ絶縁状態で架台（６
）上に固定さｎた下部電極、（６）は上記上部電極（４
ａ）を加圧するためのエアシリンダで、上部架台（γ）
に固定さｎているとともに、ロット責８）が絶縁状態で
上部電極（４ａ）上に配置さ九、このロッド（８）を介
して上部電極（４ａ）および両金属板材（Ｉａ）。

（１））を加圧するようになっている。（９）は上記両
電極（４ａ）　、　（４ｂ）に接続さｎる電源で、例え
ば単相交流電源又はコンデンサ電源が用いられる。

従来のスポット溶接装置は上記のように構成さｎ、両金
属板材（１ａ）　、　（１ｂ）を重ね合わせて所定の加
圧力で上部電極（４ａ）を加圧しつつ、電源（９）によ
り両電極（４ａ）、（４ｂ）に通電する。すると、電流
は第１金属板材（１ａ）、プロジェクション（２）およ
ヒ第２金属板材（１ｂ）を流れ、プロジェクション（２
）で電流が集中してジュール発熱する。そしてとｎによ
シ、両金属板材（１ａ）、（１ｂ）が接合される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のスポット溶接方法では、リン酸塩被
膜（８）の電気抵抗値が比較的高いため、電源（９）と
して単相交流電源を用いた場合には、通電時間が数百ミ
リ秒と長いために溶接部周辺にも過剰の熱が与えらｎ、
特に第２金属板材（１ｂ）に大きな歪が発生するという
問題があり、また、電源（９）としてコンデンサ電源を
用いた場合には、急瞬な電流が流ｎるためにリン酸塩被
膜（８）だけが選択的に発熱し、爆飛を起こして健全な
接合部が得ら几ないという問題がある。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、金属板材の表面歪の発生を防止できるとともに、
接合部の爆飛を防止して健全な接合部を確保することが
できるスポット溶接方法を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るスポット溶接方法は、少なくとも一層の
電気抵抗値が比較的高い被膜を介し２枚の金属板材を圧
接させるとともに、波高時間が２ミ＋）秒未満の電流に
よシ予備通電を行ない、次いで上記電流よシも大きな波
高値を有し波高時間が２ミリ秒未満の電流を通電して接
合を行なうようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、両金属板材の接合に先立って、波
高時間が２ミリ秒未満で波高値が小さな電流によシ予備
通電を行なうので、両金属板材の母材部に何等熱影響を
与えることなく、両金属板材間の被膜自体の電気抵抗に
よる発熱により、接合部付近の被膜だけを選択的に除去
し、安定な電流路を確保することが可能となる。そして
その後、予備通電の電流よりも波高値が大きく波高時間
が２ミリ秒未満の溶接電流を通電するので、薄く安定な
溶接ナゲツトが得らｎる。このため、板材の表面歪が抑
制さｎるとともに、健全な接合部が得らｎる。

〔実施例〕

第１図は、この発明に係るスポット溶接方法を実施する
ためのスポット溶接装置の一例を示すもので、図中、第
５図と同一符号は同−又は相当部分を示す。ＣＬＯ）は
第１金属板材（１ａ）に設けらｎたプロジェクションで
、頂上面が球面の一部である球面状に形成さｎた円錐台
形状をなしている。α刀は予備通電電流と溶接電流とを
得るためのコンデンサ電源である。

第２図は、第１図に示すコンデンサ電源Ｃ１１ｌによシ
得らｎる溶接プロセス中の電流波形を示すグラフで、図
中、（埒は予備通電電流の波形、αＢ）は溶接電流の波
形である。両電流（１２）　、　ｅｌＢ）とも、電流波
高時間は２ミリ秒未満になるように設定さｎ、かつ予備
通電電流■の波高値は、溶接電流αＢ）の波高値の５０
チ以下に設定さ几ている。

上記のように構成されたスポット溶接方法においては、
まず第１図に示す状態で、所定の加圧力で上記電極（４
ａ）を加圧しつつ、コンデンサ電源α力により両電極（
４ａ）、（４ｂ）間に波高時間が２ミリ秒未満の予備通
電電流を通電する。すると、第３図に示すように第１金
属板材（１ａ）のプロジェクション（３））と第２金属
板材（１ｂ）との接触部においてのみ、予備通電による
自らの電気抵抗発熱によってリン酸塩被膜（８）が除去
さｎるＯそして、両金属板材（１ａ）。

（１ｂ）の母材部同志が直接接触して安定な電流路が確
保され、急開な大電流の通電に対する準備が整う０ 次いで、溶接電流αＢ）を通電する。すると、第４図に
示すように極薄い溶接ナゲツトα４が形成さｎ１健全な
接合部が得らｎる。

しかして、２ミリ秒未満の波高時間を有し溶接電流０８
）の波高値の５０％以下の波高値を有する電流（埒によ
り予備通電を行なうので、両金属板材（１ａ）。

（１ｂ）の母材部に熱影響を与えることなく、接合部分
のリン酸塩被膜（８）を除去することができ、しかも大
電流の通電による爆飛を防止することができる０ また溶接電流α３）も、波高時間が２ミリ秒未満に設定
さｎているので、極く薄い溶接ナツツ５α句が形成さｎ
、第２金属板材（１ｂ）の表面には、歪がほとんど発生
しない。

なお上記実施の一例においては、プロジェクション叫を
介し２枚の金属板材（１ａ）、（１ｂ）を重ね合わせる
もを示したが、プロジェクションＣＬＯ）　ヲ用いるこ
となく両金属板材（１ａ）、（１ｂ）を直接重ね合わせ
るようにしてもよく、同様の効果が期待できる。

またリン酸塩被膜（８）が第２金属板材（１ｂ）のみに
施されている場合も同様に適用でき、同様の効果が期待
できる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、少なくとも一層の電気
抵抗値が比較的高い被膜を介し２枚の金属板材を圧接さ
せるとともに、波高時間が２ミリ秒未満の電流によシ予
備通電を行ない、次いで上記電流よりも大きな波高値を
有し波高時間が２ミリ秒未満の電流を通電して接合を行
なうようにしているので、板材の表面歪を大幅に抑制す
ることができるとともに、接合部の爆飛を防止して健全
な接合部を得ることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るスポット溶接方法を実施するた
めのスポット溶接装置の一例を示す全体構成図、第２図
は第１図に示すコンデンサ電源により得らｎる溶接プロ
セス中の電流波形を示すグラフ、第３図は予備通電直後
の両金属板材の状態を示す説明図、第４図は溶接電流の
通電後の接合部の状態を示す説明図、第５図は従来のス
ポット溶接方法を実施するためのスポット溶接装置を示
す第１図相当図である。 （１ａ）　：第１金属板材　（１ｂ）：第２金属板材（
８）ニリン酸塩被膜　　叫：プロジェクション（２）：
コンデンサ電源　叫：予備通電電流αＢ）：溶接電流　
　　　Ｑ４：溶接ナゲツトなお各図中、同一符号は同−
又は相当部分を示すものとする○

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）第１金属板材と第２金属板材とを、少なくとも一
   層の電気抵抗値が比較的高い被膜を介し重ね合わせて溶
   接を行なうスポット溶接方法において、上記両金属板材
   を圧接させるとともに、波高時間が２ミリ秒未満の電流
   により予備通電を行ない、次いで上記電流よりも大きな
   波高値を有し波高時間が２ミリ秒未満の電流を通電して
   接合を行なうことを特徴とするスポット溶接方法。 （２）予備通電の電流は、その波高値が溶接電流の波高
   値の５０％以下であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のスポット溶接方法。 （８）両金属板材のうちの一方の溶接部分には、プロジ
   ェクションが設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載のスポット溶接方法。