KR20200128153A - 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음, 및 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법 - Google Patents

알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음, 및 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법 Download PDF

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Abstract

알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음은 알루미늄판이 겹쳐져서 스폿 용접에 의해 접합된다. 스폿 용접에 의해 형성된 너깃은 알루미늄재의 응고부와, 이 응고부와 응고 조직이 상이한 쉘을 갖는다. 쉘은 너깃의 알루미늄재의 중첩 방향의 단면에 있어서 환형으로 형성된다. 너깃의 외연부로부터 너깃 중심부를 향해서, 응고부와 쉘이 교대로 배치된다.

Description

알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음, 및 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법
본 발명은 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음, 및 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법에 관한 것이다.
알루미늄재는 강재와 비교하여 전기 저항이 작고 열전도율이 높기 때문에, 저항 스폿 용접을 실행할 때, 용접 전류를 강재의 경우의 약 3배, 스폿 용접의 전극의 가압력을 약 1.5배로 높여야 한다. 이 때문에, 알루미늄재의 저항 스폿 용접에는, 강재의 저항 스폿 용접의 용접 조건을 적용하여, 응용하는 것이 매우 곤란하여, 알루미늄재에 최적인 용접 조건을 새롭게 발견할 필요가 있다.
알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법의 일례로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 전극의 가압력을 2단계로 변화시키고, 이 가압력에 맞춰서 전류 값을 2단계(대전류로부터 소전류)로 변화시키는 기술이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 용접의 본 통전 후에 냉각 시간을 마련하여, 냉각 시간 후에 본 통전의 전류보다 약한 템퍼 통전을 실행하는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 제 3862640 호 공보 일본 특허 공개 제 평5-383 호 공보
그런데, 알루미늄 합금의 두께판을 저항 스폿 용접하는 경우, 너깃(nugget)이 되는 용융 알루미늄 내에서, 판 표면의 산화피막, 녹, 수분, 유기물 등의 부착물이나, 재료 내의 증기압이 낮은 성분의 증발에 의해, 블로우 홀이 형성되는 일이 있다.
일반적으로, 알루미늄재의 이음부에 블로우 홀이 존재하면, 이음부의 신장은 감소하고, 이음의 연성이 없어져서 취성적 파괴가 발생하기 쉬워진다. 특히, 알루미늄재를 높은 강도를 필요로 하는 구조 부재로서 사용하는 경우에는, 블로우 홀의 존재가 구조 부재로서의 신뢰성에 큰 영향을 미친다.
상기의 선행기술문헌의 기술에서는, 알루미늄판에 대한 각종의 저항 스폿 용접 방법이 제안되고 있지만, 너깃 형성까지의 현상이 정확하게 해명되어 있지 않은 면이 많아서, 여전히 실용상 충분한 레벨에까지 블로우 홀을 제어할 수 없다.
본 발명의 목적은, 알루미늄재를 저항 스폿 용접할 때에, 블로우 홀의 발생이나 너깃 내에서의 분포를 제어하여 용접부의 품질(용접부에 있어서의 기계적 성질 등의 용접부 특성: 이하, 용접부 품질이라 함)을 높인 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음, 및 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법을 제공하는 것이다.
본 실시형태에 의하면, 하기의 구성이 제공된다.
(1) 복수의 알루미늄재가 겹쳐져서 스폿 용접에 의해 접합된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음에 있어서,
상기 스폿 용접에 의해 형성된 너깃은 상기 알루미늄재의 응고부와, 해당 응고부와 응고 조직이 상이한 쉘을 갖고,
상기 쉘은 상기 너깃의 상기 알루미늄재의 중첩 방향의 단면에 있어서 환형으로 형성되고,
상기 너깃의 외연부로부터 너깃 중심부를 향해 상기 응고부와 상기 쉘이 교대로 배치되어 있는 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
(2) 복수의 알루미늄재를 겹쳐서 스폿 용접용의 전극 사이에 끼워넣는 제 1 공정과,
상기 전극 사이의 상기 알루미늄재끼리 사이에 너깃을 형성하는 본 통전을 실행하는 제 2 공정과,
상기 너깃이 완전히 응고되기 전에, 상기 전극 사이의 통전과 통전 휴지를 복수 회 반복하는 펄세이션(pulsation) 통전을 실행하고, 상기 알루미늄재의 중첩 방향의 단면에 있어서, 상기 너깃의 내부에, 상기 너깃의 외연부로부터 너깃 중심부를 향해서, 상기 알루미늄재의 응고부와, 해당 응고부와 응고 조직이 상이한 쉘을 교대로 형성하는 제 3 공정을, 이 순서로 실시하는 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
본 발명에 의하면, 알루미늄재를 저항 스폿 용접할 때에, 블로우 홀의 발생이나 너깃 내에서의 분포를 제어하여 용접부 품질을 높일 수 있다.
도 1은 알루미늄재를 용접하는 스폿 용접기의 개략 구성도이다.
도 2는 용접 전류의 파형의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 3의 (A) 및 (B)는 1단째의 본 통전으로부터 2단째의 펄세이션 통전까지의 너깃의 모습을 모식적으로 도시하는 공정 설명도이다.
도 4의 (A) 내지 (D)는 너깃의 형성 도중의 모습을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 5는 예비 통전 공정, 냉각 공정, 본 통전 공정, 펄세이션 통전 공정을 갖는 저항 스폿 용접의 경우의, 용접 전류의 파형의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 6의 (A) 내지 (C)는 예비 통전 공정으로부터 냉각 공정까지의 모습을 모식적으로 도시하는 공정 설명도이다.
도 7의 (A) 및 (B)는 냉각 공정 후에 본 통전 공정을 실행하는 모습을 모식적으로 도시하는 공정 설명도이다.
도 8의 (A)는 시험예(A1)의 통전의 타이밍 차트, (B)는 시험예(A1)의 너깃의 단면 사진을 각각 도시하는 설명도이다.
도 9의 (A)는 시험예(B1)에 있어서의 통전의 타이밍 차트, (B)는 시험예(B1)의 너깃의 단면 사진, (C)는 (B)의 일부 확대 사진이다.
도 10의 (A)는 시험예(D2)에 있어서의 통전의 타이밍 차트, (B)는 시험예(D2)의 너깃의 단면 사진, (C)는 (B)의 일부 확대 사진이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 알루미늄재를 용접하는 스폿 용접기의 개략 구성도이다.
스폿 용접기(11)는 한 쌍의 전극(13, 15)과, 한 쌍의 전극(13, 15)에 접속된 용접 트랜스부(17)와, 전원부(18)와, 용접 트랜스부(17)에 전원부(18)로부터의 용접 전력을 공급하는 제어부(19)와, 한 쌍의 전극(13, 15)을 축방향으로 이동시키는 전극 구동부(20)를 구비한다. 제어부(19)는 전류 값, 통전 시간, 전극의 가압력, 통전 타이밍, 가압 타이밍 등을 통합적으로 제어한다.
스폿 용접기(11)는 한 쌍의 전극(13, 15) 사이에, 알루미늄재인 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)의 적어도 2매의 판재를 중첩하여 끼워넣는다. 그리고, 전극 구동부(20)에 의한 전극(13, 15)의 구동에 의해서, 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)을 판두께 방향으로 가압한다. 이 가압 상태에서, 제어부(19)로부터의 지령에 근거하여 용접 트랜스부(17)가 전극(13, 15) 사이에서 통전한다. 이에 의해, 전극(13, 15)에 끼워진 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23) 사이에 너깃(스폿 용접부)(25)이 형성되고, 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)이 일체화된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음(접합체)(27)이 얻어진다.
상기 예에서는, 2매의 알루미늄판을 접합하여 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음(27)을 얻고 있지만, 본 발명은 2매의 알루미늄판을 접합하는 경우에 한정하지 않고, 3매 이상의 알루미늄판을 접합하는 경우에도 바람직하게 이용된다.
이후의 설명에서는, 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)의 중첩 방향을, 판두께 방향, 너깃의 두께 방향(용입 깊이의 깊이 방향)이라고도 호칭한다. 너깃에 대해서는, 상기의 중첩 방향에 직교하여 너깃 중심으로부터 반경 방향으로 연장되는 방향을 너깃 직경 방향으로 하고, 너깃의 두께 방향에 직교하는 방향의 최대 직경을 너깃 직경으로 한다. 또한, 너깃의 두께 방향은 알루미늄판의 판두께 방향과 동일하기 때문에, 적절하게, 판두께 방향이라고도 호칭한다.
<알루미늄재>
제 1 알루미늄판(21) 및 제 2 알루미늄판(23)의 알루미늄재, 및 3매 이상 이용하는 경우의 각 알루미늄판을 구성하는 알루미늄재는, 임의의 재질의 알루미늄, 또는 알루미늄 합금을 이용하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 5000계, 6000계, 7000계, 2000계, 4000계의 알루미늄 합금 외, 3000계, 8000계의 알루미늄 합금이나 1000계(순알루미늄)의 알루미늄을 채용할 수 있다. 각 알루미늄판은 동일한 재질이어도 좋고, 다른 재질의 것을 조합시킨 조합 판으로 해도 좋다.
제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)(게다가 다른 알루미늄판을 이용하는 경우는 그 알루미늄판을 포함함)의 판두께는, 자동차의 골격 부재 등의 구조 부재의 용도로는 0.5㎜ 이상이 바람직하고, 2.0㎜ 이상이 보다 바람직하다. 각 알루미늄판의 판두께는 동등해도 좋고, 어느 일방이 타방보다 두꺼워도 좋다. 또한, 알루미늄재의 형태는 상기한 알루미늄판(압연판)에 한정하지 않고, 압출재나 단조재, 주조재여도 좋다.
<용접 조건>
제어부(19)는 소정의 타이밍에서 용접 트랜스부(17)로부터 한 쌍의 전극(13, 15) 사이로 통전한다. 도 2는 용접 전류의 파형의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 2에 나타내는 용접 전류의 파형은, 1단째의 연속 통전(31)에 의한 본 통전 공정(통전 시간(Tm))과, 통전 시간이 짧은 펄스(단펄스)(32)의 전류를 반복하여 통전하는 펄세이션 통전 공정(전 통전 시간(Tp))을 갖는다. 펄세이션 통전은 통전 휴지(휴지 시간(Tc))와 펄스(32)의 통전(통전 시간(Tps))을 복수 회 반복한다. 1단째의 연속 통전(31)과 2단째의 펄스(32)의 통전 파형은, 직사각형상이어도 좋고, 삼각파나 사인파 등의 다른 파형이나, 다운 슬로프, 업 슬로프 제어된 파형이어도 좋다. 도 2에 나타내는 예에서는, 연속 통전(31)이 일정 전류로, 펄스(32)가 직사각형 펄스를 다운 슬로프 제어한 파형으로 하고 있다. 또한, 펄세이션 통전의 통전 파형이 다운 슬로프, 업 슬로프 등의 직사각형 이외의 파형인 경우는 각 펄스파에 있어서의 최대 전류 값을 펄세이션 통전의 전류 값으로 한다.
1단째의 연속 통전(31)의 전류 값(Im)과 2단째 이후의 펄스(32)의 전류 값(Ips)은 모두 15㎄ 내지 60㎄의 범위에서 설정된다. 연속 통전(31)의 전류 값(Im)에 의한 통전으로, 대체로 최종적인 너깃 사이즈가 결정된다. 그 때문에, 용접 목적에 따라 최적인 전류 값(Im)을 결정하면 좋다.
연속 통전(31)의 전류 값(Im)은 바람직하게는 30㎄ 내지 40㎄이며, 통전 시간(Tm)은 100㎳ 내지 300㎳, 바람직하게는 150㎳ 내지 250㎳, 더욱 바람직하게는 180㎳ 내지 220㎳이다.
통전 휴지의 휴지 시간(Tc)의 전류 값은 도 2에 나타내는 예에서는 0A(전극(13, 15) 사이의 통전을 정지)이지만, 반드시 0A가 아니여도 좋고, 통전시보다 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)에의 입열량을 저하시킬 수 있으면, 0A보다 높은 전류여도 좋다. 휴지 시간(Tc)은 10㎳ 내지 20㎳, 바람직하게는 10㎳ 내지 15㎳, 더욱 바람직하게는 10㎳ 내지 12㎳이다.
펄스(32)의 전류 값(Ips)은 바람직하게는 30㎄ 내지 40㎄이며, 통전 시간(Tps)은 10㎳ 내지 30㎳, 바람직하게는 15㎳ 내지 25㎳, 더욱 바람직하게는 18㎳ 내지 22㎳이다. 펄스(32)의 반복 통전 횟수(펄스 수(N))는 3회 이상, 바람직하게는 4회 이상, 더욱 바람직하게는 7회 이상이다.
<저항 스폿 용접의 순서 및 그 효과>
도 3의 (A) 및 (B)는 1단째의 본 통전으로부터 2단째의 펄세이션 통전까지의 너깃의 모습을 모식적으로 도시하는 공정 설명도이다.
도 3의 (A)에 도시되는 바와 같이, 한 쌍의 전극(13, 15) 사이에 끼워지는 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)에, 본 통전으로 전류 값(Im)이 통전되면, 판면끼리의 맞댐면을 중심으로 너깃(25)이 형성된다.
다음에, 도 3의 (B)에 도시되는 바와 같이, 복수의 단펄스에 의한 펄세이션 통전을 실시하면, 너깃(25)의 내부에는, 단면이 환형인 껍질(이하, 쉘이라 함)(26)이 복수 형성된다. 너깃(25)을 판두께 방향으로 절단하여 단면 관찰을 하면, 너깃(25) 내에는, 너깃(25)의 중심부로부터 동심 형상으로 쉘(26)의 줄무늬를 관찰할 수 있다.
본 너깃(25)의 형성에 대해서, 더욱 상술한다.
도 4의 (A) 내지 (D)는 너깃(25)의 형성 도중의 모습을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
우선, 1단째의 본 통전에 있어서는, 도 4의 (A)에 도시되는 바와 같이, 용융 상태의 너깃(용융 너깃(33))(25)이 형성된다. 용융 너깃(33)의 형성 후, 본 통전을 정지함으로써, 용융 너깃(33)의 외주로부터 냉각이 시작된다. 그러면, 도 4의 (B)에 도시되는 바와 같이, 용융 너깃(33)의 외주로부터 너깃 중심부를 향해서 봉 형상 결정 조직이 발달하면서 응고하여, 응고부(응고 조직)(35)가 형성된다.
이 응고부(35)의 봉 형상 결정 조직이 너깃 내에서 완전히 발달하지 않은 동안에, 펄세이션 통전을 개시한다. 펄세이션 통전에 있어서는, 전술한 1회째의 펄스 통전을 실행하고, 도 4의 (C)에 도시되는 바와 같이, 응고부(35)의 너깃 중심부측의 일부분(37)을 다시 용융시킨다. 이 1회째의 펄스 통전은 응고부(35)의 일부분이 용융한 상태에서 정지시키도록 한다. 상기의 봉 형상 결정 조직이 용융한 일부분(37)은, 1회째의 펄스 통전의 정지 후에 냉각되어서 다시 응고된다. 이에 의해, 도 4의 (D)에 도시되는 바와 같이, 용융한 일부분(37)이 봉 형상 결정 조직과는 상이한 조직이 되어 응고한다. 이 상기한 조직은 상기한 쉘(26)을 형성한다.
그리고, 용융 너깃(33)의 냉각의 진전에 의해서, 쉘(26)의 내측으로부터 다시 봉 형상 결정 조직이 너깃 중심을 향해 발달하여, 쉘 내측의 2층째의 응고부(39)가 형성된다. 그 다음에, 2회째의 펄스 통전을 실행하면, 응고부(39)에 봉 형상 결정 조직이 다시 용융한 부분이 형성되어서 쉘이 되고, 이 쉘의 내측에 3층째의 응고부가 형성된다.
이와 같이 하여, 본 통전 후의 펄스 통전(통전과 냉각)을 복수 회 반복하는 것에 의해, 봉 형상 결정 조직인 응고부(35, 39, …)와, 쉘(26)이 알루미늄재의 중첩 방향의 단면에 있어서, 너깃(25)의 내부에, 너깃(25)의 외연부로부터 너깃 중심부를 향해서, 알루미늄재의 응고부와, 그 응고부와 응고 조직이 상이한 쉘(26)이 교대로 형성된다. 펄세이션 통전한 후의 너깃(25)을 판두께 방향 단면에서 관찰하면, 도 3의 (B)에 모식적으로 도시되는 바와 같이, 쉘(26)이 다중의 링이 되어서 동심 형상으로 형성된 줄무늬가 관찰된다. 또한, 쉘(26)과 응고부(39)에는 편석이나 역편석에 의해 Mg 등의 농도가 각각 상이한 상태로 분포한다.
상기한 저항 스폿 용접의 순서에 의해서, 너깃(25)에, 쉘(26)을 너깃 중심부를 향해서 복수 형성하는 것에 의해, 쉘(26)로 둘러싸이는 용융 부분(용융 너깃(33))의 크기가 단계적으로 중심부를 향해서 작아진다. 그 때문에, 저항 스폿 용접에 의해 너깃 내에 블로우 홀이 발생한 경우에서도, 발생한 블로우 홀은 너깃 중심부에 집결되어 버린다.
일반적으로, 블로우 홀은 접합부나 알루미늄재의 모재의 근방(너깃의 외주부)에 존재하면, 파괴의 기점 등이 되기 때문에 용접 품질이 저하하지만, 응력 집중이 생기기 어려운 너깃 중심부에 존재해도, 이음 강도 등의 용접부 품질에 큰 영향을 미치지 않는다.
본 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 발생한 블로우 홀이 펄세이션 통전을 실행함으로써 너깃 중심부에 집결되어 버려서, 용접부 품질의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 5000계나 6000계, 7000계로 한 증기압이 낮은 원소인 Mg, Zn를 포함하고, 블로우 홀이 형성되기 쉬운 알루미늄재여도, 블로우 홀에 의한 용접부 품질의 저하를 방지할 수 있다.
게다가, 상기 순서에 의해 형성된 너깃은 본 통전만으로 형성된 너깃과 비교하여, 너깃 부분이 천천히 냉각되기 때문에, 너깃의 균열이 생기기 어려워진다. 상기의 효과를 얻기 위해서, 쉘(26)의 수는 4개 이상으로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 7개 이상으로 한다.
또한, 전극(13, 15) 사이에 통전하는 복수의 펄스(32)의 전류 값을, 통전 마다 증가시켜도 좋다. 이에 의해, 응고부(35)의 너깃 중심부측의 일부분(37)을 다시 용융시키는 거동이 보다 확실히 실행되기 때문에, 블로우 홀을 효과적으로 저감할 수 있다. 게다가 가열량의 증가에 의해서 너깃의 응고 속도가 저하하기 때문에, 너깃에 균열이 생기기 어려워진다.
이상에서, 본 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 알루미늄재를 용접한 경우에서도, 블로우 홀 등의 용접 결함을 생기게 하는 일 없이, 용접 이음의 접합부 품질(이음 강도 등)을 향상할 수 있다.
<다른 저항 스폿 용접 방법>
또한, 상기 예와 같이, 1단째에 본 통전, 2단째에 펄세이션 통전을 실시하는 것 외에도, 본 통전 전에 프리히트를 위한 예비 통전을 실시해도 좋다.
그 경우는, 본 통전 전에 복수의 알루미늄재를 중첩시켜서 한 쌍의 전극 사이에 끼워넣어지고, 전극 사이로 제 1 통전을 실행하는 예비 통전 공정과, 예비 통전 공정 후의 알루미늄재에의 입열량을 저하시키는 냉각 공정, 냉각 공정 후의 본 통전 공정에 의해 저항 스폿 용접을 실행한다.
도 5는 예비 통전 공정, 냉각 공정, 본 통전 공정, 펄세이션 통전 공정을 갖는 저항 스폿 용접의 경우의, 용접 전류의 파형의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
본 경우, 1단째에 펄스(41)에 의한 예비 통전, 2단째에 연속 통전(31)에 의한 본 통전, 3단째에 펄스(32)에 의한 펄세이션 통전을 실시한다.
예비 통전 공정과 본 통전 공정에서는, 예비 통전 공정의 전류 값을 I1, 통전 시간을 T1, 본 통전 공정의 전류 값을 I2, 통전 시간을 T2로 했을 때, I1×T1<I2×T2의 관계를 충족하는 조건으로 통전한다. 또한, 예비 통전 후의 휴지 시간(냉각 시간)(Tr)을 10㎳ 내지 500㎳로 한다. 이에 의해, 너깃 직경(D)과 너깃 용입 깊이(H)의 너깃 치수 비(D/H)가 2.3 이상이 된다. 보다 바람직하게는 2.3 내지 3.4로 한다. 너깃 치수 비(D/H)가 상기 범위이면, 너깃의 판두께 방향의 성장이 억제된 접합부가 형성된다. 한편, 너깃 치수 비(D/H)가 상기 범위보다 작으면, 필요한 접합 강도가 부족하기 쉬워진다. 또한, 상기 범위를 넘어도 접합 강도의 대폭적인 증가는 바랄 수 없다.
또한, 냉각 공정에서의 전류 값은 반드시 0A가 아니어도 좋고, 예비 통전시보다 도 1에 도시되는 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)에의 입열량을 저하시킬 수 있으면, 0A보다 높은 전류여도 좋다. 냉각 공정에서의 냉각 시간은 10㎳ 내지 500㎳, 바람직하게는 100㎳ 이내, 더욱 바람직하게는 60㎳ 이내이다.
도 6의 (A) 내지 (C)는 예비 통전 공정으로부터 냉각 공정까지의 모습을 모식적으로 도시되는 공정 설명도이다.
도 6의 (A)에 도시되는 바와 같이, 한 쌍의 전극(13, 15)에 끼워지는 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)에, 전류 값(I1)의 예비 통전을 실행한다. 이 때, 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)의 중첩면을 중심으로서, 각각의 판재가 용융한 제 1 너깃(43)이 형성된다.
예비 통전 후의 냉각 공정에 있어서는, 도 6의 (B)에 도시되는 바와 같이, 전극(13, 15) 사이의 통전이 정지되어서, 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23) 사이의 가열이 정지한다. 이 때, 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)은 전극(13, 15)과 접촉한 채로 있고, 용융 상태의 제 1 너깃(43)은 전극(13, 15)에 의해서 열이 빠져나간다. 그러면, 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)은 전극(13, 15)과의 접촉부 부근에 있어서의 온도가 각각 낮아지고, 제 1 너깃(43)은 도 6의 (C)에 도시되는 바와 같이 전극(13, 15)에 가까운 쪽으로부터 응고가 진행한다. 이에 의해, 제 1 너깃(43)은 부분 응고부(45)가 서서히 형성되어서, 제 1 너깃(43)의 용융 부분의 판두께 방향의 두께(용입 깊이)가 도 6의 (A)일 때의 두께(h0)로부터 두께(h)로 감소한다.
다음에, 상기한 냉각 공정의 종료시로부터 본 통전 공정을 개시한다.
도 7은 냉각 공정 후에 본 통전 공정을 실행하는 모습을 모식적으로 도시하는 공정 설명도이다.
본 통전 공정에 있어서는, 도 7의 (A)에 도시되는 바와 같이, 전극(13, 15) 사이에 전류(I2)를 통전한다. 전류(I2)는 제 1 알루미늄판(21)과 제 2 알루미늄판(23)을 통과할 때, 용융 상태인 제 1 너깃(43)의 내부보다, 제 1 너깃(43)의 너깃 직경 방향 외측의 영역(47)의 저항이 크다.
통전에 의해 가열된 고온의 제 1 너깃(43)은, 너깃 주위의 부재보다 전기 저항이 증가하지만, 영역(47)의 전기 저항은 그 이상으로 크다. 그 때문에, 본 통전 공정에 있어서는, 이 영역(47)이 큰 발열원이 되어서, 제 1 너깃(43)의 외부 가장자리보다 너깃 직경 방향의 외측의 영역(47)이 강하게 가열된다. 이 때문에, 도 7의 (B)에 도시되는 바와 같이, 제 1 너깃(43)은 너깃 직경 방향에의 성장이 판두께 방향보다 우선적으로 촉진된다.
이와 같이, 본 통전의 전류(I2)에 의해, 제 1 너깃(43)의 외주연보다 더욱 너깃 직경 방향 외측의 영역(47)이 우선적으로 가열된다. 이에 의해서, 제 1 너깃(43)은 특히 제 1 너깃(43)의 외주연으로부터 외측을 향해서 반경 방향으로 성장하고, 판두께 방향에의 성장은 너깃 직경 방향과 비교하여 억제된다. 그 결과, 본 통전 후에 편평 형상의 제 2 너깃(49)이 형성된다.
또한, 예비 통전에 있어서 제 1 너깃(43)이 형성되지 않아도, 소정의 조건으로 예비 통전을 함으로써 상기한 판두께 방향에의 성장이 억제된 너깃(25)이 얻어진다. 이는 다음과 같이 고려된다.
중첩시킨 복수 매의 알루미늄판의, 서로의 판면끼리의 중첩면은, 산화피막 등의 절연층으로 덮여져 있다. 그래서, 본 통전 전에 예비 통전을 실시함으로써, 알루미늄판 표면의 절연층이 파괴되고, 판 표면에 다수의 신생면이 일정 영역에 형성된다.
본 상태에서 본 통전을 실시하면, 신생면 영역의 주위에 형성된 약간의 간극(공간, 또는 파괴되지 않고 잔존한 절연층)에 의한 전기 저항이 높은 부분에서 발열이 촉진되기 때문에, 신생면 영역으로부터 너깃 직경 방향에의 성장이 촉진된다. 한편, 판두께 방향에의 너깃의 성장은 본 통전의 개시시에 제 1 너깃이 형성되어 있지 않기 때문에, 판두께 방향과 비교하여 너깃 직경 방향의 성장이 커진다.
어느 경우에서도, 복수매의 알루미늄판을 저항 스폿 용접할 때에, 알루미늄판의 용융에 의해 형성되는 너깃이, 알루미늄판의 판두께 방향으로 과대한 두께가 되지 않고 편평 형상으로 형성된다. 그 때문에, 너깃이 겹쳐진 알루미늄판의 판두께 방향 외측의 판면(전극측의 외측 표면)까지 도달하지 않는다. 따라서, 전극 표면에 용융 알루미늄이 부착되지 않고, 전극 표면의 드레싱의 빈도를 경감할 수 있다. 이 때문에, 다음 회의 드레싱까지의 연속 타점수를 증가시킬 수 있다. 또한, 너깃 직경을 크게 하면서, 너깃 두께를 작게 억제하는 것이 전극의 가압력과 용접 전류의 복잡한 제어를 하지 않아도 간단하게 실현될 수 있다. 이에 의해, 저항 스폿 용접된 알루미늄 용접부에 있어서 용접 결함을 생기게 하는 일 없이, 높은 용접부 품질을 확보할 수 있다.
실시예
다음에, 본 발명에 따른 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음의 제조 방법의 실시예를 설명한다.
본 명세서에서는, 중첩시킨 동일 재료, 동일 치수의 2매 또는 3매의 알루미늄판을 이용하여, 1단째의 통전과, 2단째의 통전의 조건을 각각 변경하여 저항 스폿 용접을 실행한 결과를 설명한다.
<시험 조건>
(알루미늄판)
·시험편 1
재질: A5182재(Al-Mg계 알루미늄 합금)
판두께: 2.3㎜
·시험편 2
재질: A6022재(Al-Mg-Si계 알루미늄 합금)
판두께: 2.0㎜
(전극)
종별: 크롬 구리 R형 전극
선단 곡률 반경: 100㎜
전극 직경(원 직경): 19㎜
(용접 조건)
1) 전극 간 가압력: 5kN
2) 용접 전류(표 1 내지 표 4 참조)
·본 통전
전류 값(Im): 31㎄ 내지 33㎄
통전 시간(Tm): 167㎳ 내지 200㎳
통전 파형: 직사각형파, 또는 직사각형파를 다운 슬로프 제어
·펄세이션 통전
초기 전류 값(Ips1): 31㎄ 내지 38㎄
최종 전류 값(Ips2): 35㎄ 내지 40.8㎄
전 통전 시간(Tp): 128㎳ 내지 224㎳
단일의 펄스의 통전 시간(Tps): 20㎳
휴지 시간(Tc): 12㎳
펄스 수(N): 4회 내지 7회
펄스 파형: 직사각형파를 다운 슬로프 제어
<시험 결과>
(제 1 시험)
2매의 시험편 1을 겹쳐서 한 쌍의 전극으로 보지하여 가압하면서, 1단째의 본 통전을, 전류 값(Im)이 31kA, 통전 시간(Tm)이 200㎳의 연속 통전(다운 슬로프 제어 없음)에 의해 일정 조건으로 실시하였다. 또한, 2단째의 펄세이션 통전을, 그 조건을 변경하여 실시하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
도 8의 (A)에 도시되는 바와 같이, 펄스 수(N)를 7회, 각 펄스의 통전마다 전류 값을 서서히 증가시키는 펄세이션 통전을 실행하였다.
시험예(A1)에서는, 초기 전류 값(Ips1)을 32.4㎄, 최종 전류 값(Ips2)을 40.8㎄로 하고, 시험예(A2)에서는, 초기 전류 값(Ips1)을 31kA, 최종 전류 값(Ips2)을 37kA로 하였다.
평가 결과를 표 1에 나타내고, 시험예(A1)의 너깃의 단면 사진을 도 8의 (B)에 도시한다.
표 중의 결과란에 있어서의 너깃 상태의 평가 기준은 다음과 같다.
블로우 홀 : 최대의 블로우 홀 직경이 1㎜ 이상
미소 블로우 홀 : 최대의 블로우 홀 직경이 100㎛ 이상, 1㎜ 미만
양호 : 최대의 블로우 홀 직경이 100㎛ 미만(블로우 홀이 관찰되지 않는 경우를 포함함)
또한, 평가란에 대해서는, 다음과 같다.
◎: 지극히 양호(균열이 없고, 블로우 홀도 거의 존재하지 않음)
○: 양호(균열은 없지만, 블로우 홀이 약간 잔존함)
×: 뒤떨어짐(균열이나, 큰 블로우 홀이 존재함)
상기의 각 평가 기준은 표 2 내지 표 4에 대해서도 마찬가지이다.
각 시험예의 너깃(단면 매크로에 의한 측정값으로, 이하의 시험예도 이와 같이 측정하였음)은 너깃 직경이 8.52㎜, 7.83㎜로 양호한 크기의 너깃이 되었다.
어느 시험예(A1, A2)도, 너깃의 단면에서 명료한 줄무늬가 형성되고, 특히 시험예(A2)의 너깃은 블로우 홀이 거의 인지되지 않고 양호하였다.
(제 2 시험)
2매의 시험편 1을 겹쳐서 한 쌍의 전극으로 보지하여 가압하면서, 1단째의 본 통전을, 전류 값(Im)이 33kA, 통전 시간(Tm)이 167㎳의 연속 통전(다운 슬로프 제어 없음)에 의해 일정 조건으로 실시하였다. 또한, 2단째의 펄세이션 통전을 실시하지 않는 것과 실시하는 것으로 하였다. 펄세이션 통전을 실시하는 것에 관해서는, 전 통전 시간에 걸쳐서 일정한 전류 값으로 실시하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00002
시험예(B1)에서는, 도 9의 (A)에 나타내는 바와 같이, 1단째의 본 통전만 실시하고, 펄세이션 통전을 실시하고 있지 않다. 시험예(B1)의 너깃의 단면 사진을 도 9의 (B)에 도시된다. 도 9의 (C)은 (B)에 도시되는 너깃 중심부의 확대 사진이다.
도 9의 (C)에 도시되는 바와 같이, 시험예(B1)의 너깃에는, 너깃 중앙부에 균열, 블로우 홀이 인지되었다.
시험예(B2)에서는, 시험예(B1)와 마찬가지의 1단째의 통전의 후, 전류 값(Ips)을 38kA로 높인 일정 값으로, 펄스 수(N)가 7회인 펄세이션 통전을 실행하였다. 시험예(B3)의 너깃에는, 균열이나 블로우 홀이 거의 인지되지 않고, 양호한 크기의 너깃이 되었다.
이와 같이, 펄세이션 통전을 실시함으로써, 블로우 홀이나 균열의 발생이 해소되었다.
시험예(B3 내지 B6)에서는, 2매의 시험편 1을 겹쳐서 한 쌍의 전극으로 보지하여 가압하면서, 1단째의 통전을, 전류 값(Im)이 31kA, 통전 시간(Tm)이 200㎳의 연속 통전으로 하고, 2단째의 펄세이션 통전의 조건을 변경하여 실시하였다. 펄세이션 통전은 전 통전 시간에 걸쳐서 일정한 전류 값으로 실시하였다.
시험예(B3)에서는, 연속 통전(다운 슬로프 제어 없음)에 의한 1단째의 통전 후, 전류 값(Ips)을 31kA의 일정 값으로 하고, 펄스 수(N)가 4회인 펄세이션 통전을 실시하였다. 시험예(B3)의 너깃에는 미소한 블로우 홀밖에 인지되지 않고, 너깃 직경은 7.95㎜였다.
시험예(B4)에서는, 1단째의 연속 통전의 다운 슬로프 제어 이외는, 시험예(B3)와 마찬가지의 조건으로 통전하였다. 시험예(B4)의 너깃에는, 미소한 블로우 홀밖에 인지되지 않고, 너깃 직경은 8.46㎜가 되고, 시험예(B3)보다 너깃 직경이 증가하였다.
시험예(B5)에서는, 연속 통전(다운 슬로프 제어 없음)에 의한 1단째의 통전 후, 전류 값(Ips)을 31kA의 일정 값으로 하고, 펄스 수(N)가 7회인 펄세이션 통전을 실시하였다. 시험예(B5)의 너깃에는 미소한 블로우 홀밖에 인지되지 않고, 너깃 직경은 8.15㎜였다.
시험예(B6)에서는, 1단째의 연속 통전의 다운 슬로프 제어 이외는, 시험예(B5)와 마찬가지의 조건으로 통전하였다. 시험예(B6)의 너깃에는 미소한 블로우 홀밖에 인지되지 않고, 너깃 직경은 8.31㎜가 되고, 시험예(B5)보다 너깃 직경이 증가하였다.
(제 3 시험)
2매의 시험편 1을 겹쳐서 한 쌍의 전극으로 보지하여 가압하면서, 1단째에 펄세이션 통전을 실시하고, 2단째에 연속 통전에 의한 본 통전을 실시하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00003
시험예(C1)에서는, 1단째에 전류 값(Ips)을 31kA의 일정 값으로 하고, 펄스 수(N)가 4회의 펄세이션 통전을 실시하고, 2단째에 전류 값(Im)이 31kA, 통전 시간(Tm)이 200㎳의 연속 통전(다운 슬로프 제어 없음)에 의한 본 통전을 실시하였다. 시험예(C1)의 너깃에는, 직경이 1㎜ 이상의 블로우 홀이 인정되고, 너깃 직경은 7.26㎜였다.
시험예(C2)에서는, 2단째의 본 통전의 연속 통전을 다운 슬로프 제어한 것 이외는 시험예(C1)와 마찬가지의 조건으로 통전하였다. 너깃 직경은 7.45㎜이며, 시험예(C1)의 너깃 직경과 거의 다르지 않다. 또한, 블로우 홀도 시험예(C1)와 대략 동등하였다.
시험예(C3)에서는, 1단째에 전류 값(Ips)이 31kA의 일정 값으로 하고, 펄스 수(N)가 7회의 펄세이션 통전을 실시하였다. 또한, 2단째에 전류 값(Im)이 31kA, 통전 시간(Tm)이 200㎳의 연속 통전(다운 슬로프 제어 없음)에 의한 본 통전을 실시하였다. 시험예(C3)의 너깃은 너깃 직경이 6.44㎜이며, 시험예(C1, C2)의 너깃 직경과 비교하여 작아졌다. 블로우 홀은 시험예(C1 내지 C4) 중에서는 가장 작은 블로우 홀 직경이었다.
시험예(C4)에서는, 2단째의 본 통전의 연속 통전을 다운 슬로프 제어한 이외는 시험예(C3)와 마찬가지의 조건으로 통전하였다. 시험예(C4)의 너깃에는, 시험예(C1, C2)와 동일한 정도의 크기의 블로우 홀이 인지되었다. 또한, 너깃 직경은 6.96㎜이며, 시험예(C1, C2)와 비교하여 작아졌다.
이상에서, 펄세이션 통전을 1단째에 실시하는 경우에는, 모두 블로우 홀이 발생하고, 펄세이션 통전을 2단째에 실시하는 시험예(A1, A2나 B1 내지 B6)와 비교하여, 너깃 직경이 작아졌다.
(제 4 시험)
3매의 시험편 2를 겹쳐서 한 쌍의 전극으로 보지하여 가압하면서, 1단째의 본 통전을, 전류 값(Im)이 32kA, 통전 시간(Tm)이 167㎳의 연속 통전으로서 일정 조건으로 실시하였다. 또한, 2단째의 펄세이션 통전을, 불실시 또는 실시하고, 실시하는 경우는 그 조건을 변경하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.
[표 4]
Figure pct00004
시험예(D1)에서는, 1단째의 본 통전만 실시하고, 펄세이션 통전을 실시하고 있지 않다. 시험예(D1)의 너깃에는, 너깃 중앙부에 균열이 인지되었다. 또한, 미소 블로우 홀이 너깃 내에 다수 형성되어 있었다.
시험예(D2)에서는, 도 10의 (A)에 도시되는 바와 같이, 1단째의 본 통전 후, 초기 전류 값(Ips1)을 32kA, 최종 전류 값(Ips2)을 35kA로 하고, 단펄스(펄스 수(N)가 7회)의 통전마다 전류 값을 증가시켜서 펄세이션 통전을 실행하였다. 시험예(D2)의 너깃의 단면 사진을 도 10의 (B)에, 너깃 중심부의 확대 사진을 (C)에 도시한다. 시험예(D2)의 너깃에는, 시험예(D1)의 경우와 비교하여 미소한 블로우 홀밖에 인지되지 않았다.
시험예(D3)에서는, 1단째의 본 통전 후, 초기 전류 값(Ips1)을 33kA, 최종 전류 값(Ips2)을 36kA로 하고, 단펄스(펄스 수(N)가 7회)의 통전마다 전류 값을 증가시켜서 펄세이션 통전을 실행하였다. 시험예(D3)의 너깃에는 블로우 홀이 대부분 인지되지 않았다.
너깃 직경은 시험예(D1)는 7.76㎜, 시험예(D2)는 7.65㎜, 시험예(D3)는 7.83㎜였다. 각 너깃은 모두 충분한 접합 강도가 되는 크기로 성장하여 있었다.
본 발명은 상기의 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 실시형태의 각 구성을 서로 조합시키는 것이나, 명세서의 기재, 및 주지의 기술에 근거하여, 당업자가 변경, 응용하는 것도 본 발명의 예정하는 부분이며, 보호를 요구하는 범위에 포함된다.
이상대로, 본 명세서에는 다음의 사항이 개시되어 있다.
(1) 복수의 알루미늄재가 겹쳐져서 스폿 용접에 의해 접합된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음에 있어서,
상기 스폿 용접에 의해 형성된 너깃은 상기 알루미늄재의 응고부와, 해당 응고부와 응고 조직이 상이한 쉘을 갖고,
상기 쉘은 상기 너깃의 상기 알루미늄재의 중첩 방향의 단면에 있어서 환형으로 형성되고,
상기 너깃의 외연부로부터 너깃 중심부를 향해 상기 응고부와 상기 쉘이 교대로 배치되어 있는 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음에 의하면, 쉘을 너깃 중심부를 향해서 복수 형성하는 것에 의해, 쉘로 둘러싸이는 용융 부분이 단계적으로 중심부를 향해서 작아진다. 그 때문에, 저항 스폿 용접에 의해 너깃 내에 블로우 홀이 발생해도, 블로우 홀이 너깃 중심부에 집결되고, 용접부 품질의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 블로우 홀 등의 용접 품질의 저하가 없어진다.
(2) 상기 쉘은 상기 너깃의 내부에 4개 이상 형성되어 있는 (1)에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음에 의하면, 너깃이 천천히 냉각되기 때문에, 너깃의 균열이 생기기 어려워진다.
(3) 상기 쉘은 상기 너깃의 내부에 7개 이상 형성되어 있는 (2)에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음에 의하면, 너깃의 균열을 더욱 생기기 어렵게 할 수 있다.
(4) 상기 너깃은 상기 알루미늄재의 상기 중첩 방향의 외측 표면보다 내측에 형성되어 있는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음에 의하면, 전극 표면에 용융 알루미늄이 부착하지 않고, 적은 타점수로 전극 선단 형상이 변화하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 드레싱의 빈도를 경감할 수 있고, 다음 회의 드레싱까지의 연속 타점수를 증가시킬 수 있다.
(5) 상기 알루미늄재는 5000계, 6000계 또는 7000계의 알루미늄 합금인 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음에 의하면, 증기압이 낮은 Mg나 Zn 원소를 함유하여 균열이나 블로우 홀의 결함이 나오기 쉬운 알루미늄재여도, 너깃의 균열이나 블로우 홀의 발생을 억제할 수 있다.
(6) 복수의 알루미늄재를 겹쳐서 스폿 용접용의 전극 사이에 끼워넣는 제 1 공정과,
상기 전극 사이의 상기 알루미늄재끼리 사이에 너깃을 형성하는 본 통전을 실행하는 제 2 공정과,
상기 너깃이 완전히 응고되기 전에, 상기 전극 사이의 통전과 통전 휴지를 복수 회 반복하는 펄세이션 통전을 실행하고, 상기 알루미늄재의 중첩 방향의 단면에 있어서, 상기 너깃의 내부에, 상기 너깃의 외연부로부터 너깃 중심부를 향해서, 상기 알루미늄재의 응고부와, 해당 응고부와 응고 조직이 상이한 쉘을 교대로 형성하는 제 3 공정을, 이 순서로 실시하는 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 쉘을 너깃 중심부를 향해서 복수 형성하는 것에 의해, 쉘로 둘러싸이는 용융 부분이 단계적으로 중심부를 향해서 작아진다. 그 때문에, 저항 스폿 용접에 의해 너깃 내에 블로우 홀이 발생해도, 블로우 홀이 너깃 중심부에 집결되고, 용접부 품질의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 블로우 홀 등의 용접 품질의 저하가 없어진다.
(7) 상기 본 통전과 상기 펄세이션 통전에 있어서의 전류 값은, 15㎄ 내지 60㎄인 (6)에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 통전 경로의 전류 밀도를 높여서, 알루미늄재 끼리 사이로부터의 발열을 촉진하여, 효율적으로 용접할 수 있다.
(8) 상기 펄세이션 통전의 전류 값은 상기 본 통전의 전류 값보다 높은 (6) 또는 (7)에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 블로우 홀의 발생을 억제할 수 있다.
(9) 상기 펄세이션 통전은 상기 통전과 상기 통전 휴지를 4회 이상 반복하는 (6) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 용융 상태의 너깃 내부에 발생한 블로우 홀을, 응력 집중이 생기기 어려운 너깃 중심부에 집결시킬 수 있는 동시에 블로우 홀을 작게 할 수 있다.
(10) 상기 펄세이션 통전은 상기 통전과 상기 통전 휴지를 7회 이상 반복하는 (9)에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 용융 상태의 너깃 내부의 블로우 홀을, 보다 확실히 너깃 중심부 근처에 집결시킬 수 있다.
(11) 상기 펄세이션 통전은 상기 전극 사이로 통전하는 복수의 통전 펄스의 전류 값을, 통전마다 증가시키는 (6) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 너깃에 균열이 생기기 어려워진다.
(12) 상기 너깃을 상기 알루미늄재의 전극측 표면보다 상기 알루미늄재의 중첩 방향의 외측 표면보다 내측에 형성하는 (6) 내지 (11) 중 어느 일 항에 기재된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
이 알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법에 의하면, 전극 표면에 용융 알루미늄이 부착하지 않고, 적은 타점수로 전극 선단 형상이 변화하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 드레싱의 빈도를 경감할 수 있고, 다음 회의 드레싱까지의 연속 타점수를 증가시킬 수 있다.
본 출원은 2018년 4월 20일 출원의 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제 2018-81781 호)에 근거하는 것이며, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.
13, 15 : 전극
21 : 제 1 알루미늄판(알루미늄재)
23 : 제 2 알루미늄판(알루미늄재)
25 : 너깃
26 : 쉘
27 : 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음

Claims (12)

  1. 복수의 알루미늄재가 겹쳐져서 스폿 용접에 의해 접합된 알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음에 있어서,
    상기 스폿 용접에 의해 형성된 너깃은 상기 알루미늄재의 응고부와, 상기 응고부와 응고 조직이 상이한 쉘을 갖고,
    상기 쉘은 상기 너깃의 상기 알루미늄재의 중첩 방향의 단면에 있어서 환형으로 형성되고,
    상기 너깃의 외연부로부터 너깃 중심부를 향해 상기 응고부와 상기 쉘이 교대로 배치되어 있는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉘은 상기 너깃의 내부에 4개 이상 형성되어 있는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 쉘은 상기 너깃의 내부에 7개 이상 형성되어 있는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 너깃은 상기 알루미늄재의 상기 중첩 방향의 외측 표면보다 내측에 형성되어 있는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알루미늄재는 5000계, 6000계 또는 7000계의 알루미늄 합금인
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 이음.
  6. 복수의 알루미늄재를 겹쳐서 스폿 용접용의 전극 사이에 끼워넣는 제 1 공정과,
    상기 전극 사이의 상기 알루미늄재끼리 사이에 너깃을 형성하는 본 통전을 실행하는 제 2 공정과,
    상기 너깃이 완전히 응고되기 전에, 상기 전극 사이의 통전과 통전 휴지를 복수 회 반복하는 펄세이션 통전을 실행하고, 상기 알루미늄재의 중첩 방향의 단면에 있어서, 상기 너깃의 내부에, 상기 너깃의 외연부로부터 너깃 중심부를 향해서, 상기 알루미늄재의 응고부와, 상기 응고부와 응고 조직이 상이한 쉘을 교대로 형성하는 제 3 공정을, 이 순서로 실시하는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 본 통전과 상기 펄세이션 통전에 있어서의 전류 값은 15㎄ 내지 60㎄인
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 펄세이션 통전의 전류 값은 상기 본 통전의 전류 값보다 높은
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 펄세이션 통전은 상기 통전과 상기 통전 휴지를 4회 이상 반복하는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 펄세이션 통전은 상기 통전과 상기 통전 휴지를 7회 이상 반복하는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 펄세이션 통전은 상기 전극 사이로 통전하는 복수의 통전 펄스의 전류 값을 통전마다 증가시키는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
  12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 너깃을 상기 알루미늄재의 전극측 표면보다 상기 알루미늄재의 중첩 방향의 외측 표면보다 내측에 형성하는
    알루미늄재의 저항 스폿 용접 방법.
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