JP2000263242A - Metal welding method and metal joining structure - Google Patents
Metal welding method and metal joining structureInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属溶接方法及び
金属接合構造に関し、例えば、異なる種類の金属に対し
て加熱及び加圧を施す電気抵抗溶接等によって接合する
金属溶接方法及び金属接合構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal welding method and a metal joining structure, for example, a metal welding method and a metal joining structure for joining different kinds of metals by electric resistance welding for applying heat and pressure. .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば融点が異なる2種類の
金属部材を、加熱及び加圧を施すことによって接合する
技術が広く利用されており、このような金属接合技術の
一例として電気抵抗溶接技術がある。この溶接技術は、
異種類の金属同士を互いに当接させ、その当接状態にお
いて通電と加圧とを行うことにより、当該当接面におけ
る電気抵抗に起因する発熱を利用して両金属部材を接合
する技術である。2. Description of the Related Art Conventionally, a technique of joining two kinds of metal members having different melting points by applying heat and pressure has been widely used. One example of such a metal joining technique is an electric resistance welding technique. There is. This welding technology
This is a technique in which different kinds of metals are brought into contact with each other and energization and pressurization are performed in the contact state, so that both metal members are joined by utilizing heat generated by electric resistance on the contact surface. .
【0003】特開平8−296416号には、このよう
な電気抵抗溶接技術をシリンダヘッドとバルブシートと
の接合に応用した技術が提案されている。シリンダヘッ
ドとバルブシートとを電気抵抗溶接によって接合する
と、従来の圧入による方法と比較してバルブシートの材
質厚を薄くすることができると共に、シリンダヘッドの
給排気ポートの開孔径を大きくすることができ、エンジ
ン設計の自由度を大きく向上させる技術である。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-296416 proposes a technique in which such an electric resistance welding technique is applied to the joining between a cylinder head and a valve seat. When the cylinder head and the valve seat are joined by electric resistance welding, the material thickness of the valve seat can be reduced as compared with the conventional press-fitting method, and the opening diameter of the supply / exhaust port of the cylinder head can be increased. This is a technology that greatly improves the degree of freedom in engine design.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、シリンダヘッドの熱容量に対してバル
ブシートの熱容量はかなり小さいため、当該シートが過
度に加熱され、当該両部材が接合されたとしても、接合
完了後の急激な温度低下によって当該シートが焼き入れ
されてしまうことが予想される。この場合、完成したエ
ンジンにおいては、当該バルブシートの硬度が高すぎる
ため、当該バルブシートに当接を繰り返すバルブの摩耗
が問題となる。However, in the above conventional example, since the heat capacity of the valve seat is considerably smaller than the heat capacity of the cylinder head, even if the seat is excessively heated and the two members are joined together. It is expected that the sheet will be quenched due to a rapid temperature drop after the joining is completed. In this case, in the completed engine, since the hardness of the valve seat is too high, abrasion of the valve that repeats contact with the valve seat becomes a problem.
【0005】そこで本発明は、鉄系の第1金属部材の焼
き入れと変形とを防止し、融点の異なる金属部材同士を
良好に接合する金属溶接方法及び金属接合構造の提供を
目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a metal welding method and a metal joining structure for preventing quenching and deformation of an iron-based first metal member and for satisfactorily joining metal members having different melting points.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る金属溶接方法は、以下の構成を特徴と
する。To achieve the above object, a metal welding method according to the present invention has the following features.
【0007】即ち、鉄系の第1金属部材と、軽合金系の
第2金属部材とを溶接する金属溶接方法であって、前記
第1及び第2金属部材に対して加熱処理及び加圧処理を
施すことにより、それらの金属部材を冶金学的に溶接
し、前記第1及び第2金属部材が溶接された後も加圧処
理を継続すると共に、所定時間にわたって前記第1金属
部材に対する加熱処理を継続することを特徴とする。[0007] That is, a metal welding method for welding a first metal member made of iron and a second metal member made of light alloy, wherein a heat treatment and a pressure treatment are applied to the first and second metal members. , The metal members are metallurgically welded, the pressurizing process is continued even after the first and second metal members are welded, and the heat treatment on the first metal member is performed for a predetermined time. It is characterized by continuing.
【0008】また、鉄系の第1金属部材と、軽合金系の
第2金属部材とを、電気抵抗溶接における通電処理及び
加圧処理によって溶接する金属溶接方法であって、前記
鉄系の第1金属部材を共晶合金によって予めコートし、
前記共晶合金によってコートした鉄系の第1金属部材
と、軽合金系の第2金属部材とを溶接するに際して、そ
れらの金属部材の冶金学的な溶融結合を該両金属部材へ
の最初の所定通電期間内で完了させ、その溶融結合の完
了後も、該両金属部材への加圧処理を継続すると共に、
該通電期間における通電処理を間欠的に継続する、また
は徐々に規制することを特徴とする。[0008] Further, there is provided a metal welding method for welding an iron-based first metal member and a light alloy-based second metal member by an energizing process and a pressing process in electric resistance welding. 1 A metal member is pre-coated with a eutectic alloy,
In welding the first iron-based metal member coated with the eutectic alloy and the second metal member of the light alloy system, the metallurgical fusion bonding of the metal members is performed first to the two metal members. Completed within a predetermined energization period, and after the completion of the fusion bonding, while continuing the pressurizing process on both metal members,
The power supply process during the power supply period is intermittently continued or gradually regulated.
【0009】また、上記の目的を達成するため、本発明
に係る金属接合構造は、以下の構成を特徴とする。Further, in order to achieve the above object, a metal bonding structure according to the present invention has the following configuration.
【0010】即ち、鉄系の第1金属部材と、軽合金系の
第2金属部材とが加熱処理及び加圧処理によって冶金学
的に溶接された後も、それら金属部材に対する加圧処理
が継続されると共に、前記第1金属部材に対する加熱処
理が所定時間にわたって継続されることによって形成さ
れた金属接合構造を特徴とする。That is, even after the iron-based first metal member and the light alloy-based second metal member are metallurgically welded by heat treatment and pressure treatment, the pressure treatment on these metal members is continued. And a metal bonding structure formed by continuing the heat treatment for the first metal member for a predetermined time.
【0011】また、鉄系の第1金属部材と、軽合金系の
第2金属部材とが電気抵抗溶接における通電処理及び加
圧処理によって溶融結合された金属接合構造であって、
共晶合金によってコートされた鉄系の第1金属部材と、
軽合金系の第2金属部材とが、それらの金属部材への最
初の所定通電期間内で冶金学的に溶融結合され、その溶
融結合の完了後も、該両金属部材への加圧処理が継続さ
れると共に、該通電期間における通電処理が間欠的に継
続される、または徐々に規制されることによって形成さ
れたことを特徴とする。[0011] Further, a metal joining structure in which an iron-based first metal member and a light alloy-based second metal member are fusion-bonded by an energizing process and a pressing process in electric resistance welding,
An iron-based first metal member coated with a eutectic alloy;
The light alloy-based second metal member is metallurgically melt-bonded within the first predetermined energization period to the metal members, and after the completion of the melt-bonding, the pressure treatment on both metal members is not performed. It is characterized by being formed by being continued and energization processing during the energization period being intermittently continued or gradually regulated.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を、一例としてエン
ジンのシリンダヘッドに設けられた給排気ポートの開孔
部にバルブシートを溶接する場合に適用して、図面を参
照して詳細に説明する。また、以下に説明する各実施形
態では、溶接を行う際の加熱処理及び加圧処理の具体的
な手段として所謂、電気抵抗溶接を採用する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings by applying the present invention to a case where a valve seat is welded to an opening of an air supply / exhaust port provided in an engine cylinder head as an example. I do. In each embodiment described below, so-called electric resistance welding is employed as specific means of the heat treatment and the pressure treatment when performing welding.
【0013】[第1の実施形態] <金属部材の接合方法>はじめに、第1の実施形態にお
ける金属部材の接合方法(溶接方法)について説明す
る。First Embodiment <Method of Joining Metal Members> First, a method of joining metal members (welding method) in the first embodiment will be described.
【0014】図1は、本発明の第1の実施形態における
接合対象部位の要部断面図であり、シリンダヘッド2の
吸排気用ポートの開口周縁部を示す。FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a portion to be joined in the first embodiment of the present invention, showing an opening peripheral portion of an intake / exhaust port of a cylinder head 2.
【0015】同図に示すように、被溶接部材(第2金属
部材)であるシリンダヘッド(以下、ヘッド)2の吸排
気用ポート2bの開口周縁部、即ちエンジンの完成時に
バルブ(不図示)が当接する位置には、後述する方法に
より、第1の金属部材であるリング状のバルブシート
(以下、シート)3が、接合面2a(シート3の外周面
3a及び3b)において接合されている。ヘッド2に
は、図1に示すような吸排気用ポート2bが当該ヘッド
の下側から見て略正方形状に複数設けられており、それ
らの各ポートの開口周縁部には、それぞれシート3が同
図に示す如く接合される。As shown in FIG. 1, an opening edge of an intake / exhaust port 2b of a cylinder head (hereinafter, head) 2, which is a member to be welded (second metal member), that is, a valve (not shown) when the engine is completed. The ring-shaped valve seat (hereinafter, seat) 3, which is the first metal member, is joined to the contact position at the joining surface 2a (the outer peripheral surfaces 3a and 3b of the seat 3) by a method described later. . A plurality of intake / exhaust ports 2b as shown in FIG. 1 are provided in the head 2 in a substantially square shape when viewed from the lower side of the head. They are joined as shown in FIG.
【0016】また、シート3の内周面には、不図示のバ
ルブ上面の形状に合わせて図1の上方に向かって径が小
さくなるテーパ状に形成されている。The inner peripheral surface of the seat 3 is formed in a tapered shape whose diameter decreases upward in FIG. 1 in accordance with the shape of the upper surface of the valve (not shown).
【0017】本実施形態において、ヘッド2は、軽合金
材料であるAl系材料からなる金属部材である。また、
シート3は、Fe系材料からなる金属部材(焼結材)で
あり、その内部には、高電気伝導率材料としてのCu系
材料が溶浸されている。In this embodiment, the head 2 is a metal member made of an Al-based material which is a light alloy material. Also,
The sheet 3 is a metal member (sintered material) made of an Fe-based material, and a Cu-based material as a high electrical conductivity material is infiltrated therein.
【0018】図2は、本発明の第1の実施形態における
シリンダヘッドとバルブシートとの接合面の構造を示す
拡大断面図であり、ヘッド2とシート3とは、後述する
方法により、Zn,Al,Feを主に含む0.3μm程
度の3元素系接合層(接合層10)によって冶金学的に
接合されている。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the structure of the joint surface between the cylinder head and the valve seat according to the first embodiment of the present invention. The head 2 and the seat 3 are made of Zn, It is metallurgically bonded by a three-element bonding layer (bonding layer 10) of about 0.3 μm mainly containing Al and Fe.
【0019】以下、上述した接合構造を実現するヘッド
2とシート3との接合方法について詳細に説明する。
尚、後述する製造工程では、生産性を考慮してヘッド2
及びシート3の天地が図1に示す状態とは逆の状態で行
われる。Hereinafter, a method of joining the head 2 and the sheet 3 for realizing the above-described joining structure will be described in detail.
In the manufacturing process described below, the head 2
The operation is performed in a state where the top and bottom of the sheet 3 are opposite to the state shown in FIG.
【0020】図3は、本発明の第1の実施形態における
バルブシートの接合前の形状を表わす断面図である。シ
ート3の外周面3a及び3bは、同図に示すようにテー
パ状に形成されており、外周面3aは垂直方向に対して
θ1、外周面3bは水平方向に対してθ2の角度を有す
る。これらの外周面3a及び3bは、接合時にヘッド2
の開口周縁部2aに当接される。ここで、シート3の内
周面3cが図1に示す完成形状と異なるのは、後述する
製造工程において当該シートの把持・解放、並びに押圧
を容易にするためであり、図1に示す完成形状は、後工
程(仕上げ工程)における一般的な切削及び研磨加工に
より得られる。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the shape of the valve seat according to the first embodiment of the present invention before joining. The outer peripheral surfaces 3a and 3b of the sheet 3 are formed in a tapered shape as shown in the figure, and the outer peripheral surface 3a has an angle of θ1 with respect to the vertical direction, and the outer peripheral surface 3b has an angle of θ2 with respect to the horizontal direction. These outer peripheral surfaces 3a and 3b are connected to the head 2 at the time of joining.
Abuts on the opening peripheral portion 2a. Here, the reason why the inner peripheral surface 3c of the sheet 3 is different from the completed shape shown in FIG. 1 is to facilitate gripping / releasing and pressing of the sheet in a manufacturing process described later. Is obtained by general cutting and polishing in a post-process (finishing process).
【0021】また、シート3の外周面3a及び3bに
は、ヘッド2との接合に先立って、図3には不図示のろ
う材層(ろう材層7)が溶着されている。このろう材層
は、溶融状態のろう材にシート3を浸し、その状態のシ
ート3に一般的な超音波メッキを施すことによって形成
すれば良い。ここで、第3金属部材であるろう材は、約
95重量%のZnと、約5重量%の軽合金系の部材(本
実施形態では、アルミニウム)とを含む共晶合金、或い
はCuとアルミニウム等の軽合金系の部材との共晶合金
であり、ろう材層7の融点は、シート3及びヘッド2よ
りも低い。Prior to joining with the head 2, a brazing material layer (brazing material layer 7) not shown in FIG. 3 is welded to the outer peripheral surfaces 3a and 3b of the sheet 3. This brazing material layer may be formed by immersing the sheet 3 in a molten brazing material and applying general ultrasonic plating to the sheet 3 in that state. Here, the brazing material as the third metal member is a eutectic alloy containing about 95% by weight of Zn and about 5% by weight of a light alloy-based member (in this embodiment, aluminum), or Cu and aluminum. And the melting point of the brazing material layer 7 is lower than that of the sheet 3 and the head 2.
【0022】尚、本実施形態では、当該ろう材をシート
3にのみ溶着するが、これに限られるものではなく、ヘ
ッド2及びシート3の両方に当該ろう材を溶着してもよ
い。In the present embodiment, the brazing material is welded only to the sheet 3, but the present invention is not limited to this, and the brazing material may be welded to both the head 2 and the sheet 3.
【0023】次に、ろう材層でコートされたシート3を
ヘッド2の開口周縁部2aに電気抵抗溶接によって接合
する工程について説明する。Next, a process of joining the sheet 3 coated with the brazing material layer to the opening peripheral portion 2a of the head 2 by electric resistance welding will be described.
【0024】図4は、本発明の第1の実施形態における
シリンダヘッドとバルブシートとの接合工程を説明する
図である。FIG. 4 is a view for explaining a joining process between the cylinder head and the valve seat according to the first embodiment of the present invention.
【0025】本実施形態においてヘッド2の開口周縁部
2aには、押圧及び通電が開始されたときに開口周縁部
2aとシート3の外周面との間に生じる熱拡散がそれら
両部材間の当接面においてできるだけ均等に行われるよ
うに、即ち通電による温度上昇によってヘッド2側に局
所的なヒートスポットが発生することを防止すべく、予
めテーパが設けられている。接合工程においては、はじ
めに、このテーパ状の開口周縁部2aに対して、予めろ
う材層でコートされたシート3を、図4(a)に示す如
く当接させる。In this embodiment, heat diffusion generated between the peripheral edge portion 2a of the head 2 and the outer peripheral surface of the sheet 3 when pressing and energization are started is applied to the peripheral edge portion 2a of the head 2 between the two members. A taper is provided in advance so as to perform as evenly as possible on the contact surface, that is, to prevent a local heat spot from being generated on the head 2 side due to a temperature rise due to energization. In the joining step, first, a sheet 3 previously coated with a brazing material layer is brought into contact with the tapered opening peripheral portion 2a as shown in FIG.
【0026】次に、不図示の溶接電極によってシート3
を図4(b)に示す如く押圧すると共に、当該溶接電極
への通電を行う。開口周縁部2aとシート3の外周面3
a及び3bとの接触面(当接面)には、電気的な抵抗が
存在する。このため、通電状態が継続されることによっ
て当該接触面は加熱状態となり、この加熱状態と加圧状
態とが継続されることにより、シート3は、図4(c)
に示す状態まで埋没した状態でヘッド2に溶接される。Next, a sheet 3 is formed by a welding electrode (not shown).
Is pressed as shown in FIG. 4B, and power is supplied to the welding electrode. Opening edge 2a and outer peripheral surface 3 of sheet 3
There is an electrical resistance on the contact surface (contact surface) with a and 3b. For this reason, the contact surface is in a heated state by continuing the energized state, and by continuing the heated state and the pressurized state, the sheet 3 becomes as shown in FIG.
Is welded to the head 2 in a state of being buried up to the state shown in FIG.
【0027】尚、後述する製造工程では、ヘッド2とシ
ート3との接合をより良好に行うべく、上記の図4の接
合工程を水中で、または接合部位近傍に注水を行いなが
ら実行する(詳細は後述する)。In a manufacturing process to be described later, the above-described bonding process shown in FIG. 4 is executed in water or near a bonding portion while water is injected in order to perform better bonding between the head 2 and the sheet 3 (details). Will be described later).
【0028】次に、図4に示す如く接合されるヘッド2
とシート3との接合面における状態遷移について、図5
及び図6を参照して説明する。Next, the head 2 to be joined as shown in FIG.
FIG. 5 shows the state transition at the joint surface between the sheet 3 and the sheet 3.
This will be described with reference to FIG.
【0029】図5は、本発明の第1の実施形態における
シリンダヘッドとバルブシートとの接合面の状態遷移を
示す図である。また、図6は、本発明の第1の実施形態
におけるシリンダヘッドとバルブシートとの接合面の組
成を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state transition of the joint surface between the cylinder head and the valve seat according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram schematically showing the composition of the joint surface between the cylinder head and the valve seat according to the first embodiment of the present invention.
【0030】図5(a)は、共晶合金のろう材層7で覆
われたシート3の接合対象部位(外周面3a及び3bに
相当)の構造を表わしており、ろう材層7は、厚さが1
μm以下の溶融反応層5を介してシート3に溶着されて
いる。図6(a)は、ろう材層7で覆われたシート3の
組成を示しており、溶融反応層5はFe及びろう材層7
から拡散したろう材成分からなる拡散層を形成してい
る。即ち、溶融反応層5は、ろう材層7のZn成分がバ
ルブシート3側に拡散することにより形成されたFe−
Znからなる拡散層である。FIG. 5A shows a structure of a portion to be joined (corresponding to the outer peripheral surfaces 3a and 3b) of the sheet 3 covered with the eutectic alloy brazing material layer 7, and the brazing material layer 7 Thickness 1
It is welded to the sheet 3 via a molten reaction layer 5 of μm or less. FIG. 6A shows the composition of the sheet 3 covered with the brazing material layer 7, and the molten reaction layer 5 is composed of Fe and the brazing material layer 7.
A diffusion layer composed of a brazing filler metal component diffused from the metal is formed. In other words, the molten reaction layer 5 is formed by diffusing the Zn component of the brazing filler metal layer 7 to the valve seat 3 side.
This is a diffusion layer made of Zn.
【0031】次に、ろう材層7で覆われたシート3とヘ
ッド2とが当接されると共に、図5には不図示の溶接電
極による通電と加圧とが開始されると、図5(b)に示
すように、ろう材層7と、ヘッド2の接合対象部位(開
口周縁部2a)とが溶融反応層6を介して接合され、こ
れによりシート3とヘッド2とは、溶融反応層5及び
6、並びにそれらの溶融反応層に挟まれるろう材層7を
介して接合(液相拡散接合)された状態となる。このと
き、溶融反応層5、ろう材層7、並びに溶融反応層6の
トータルの厚さとしては、0.3〜1.0μm程度が好
ましい。Next, when the sheet 3 covered with the brazing material layer 7 and the head 2 are brought into contact with each other and the energization and pressurization by the welding electrode not shown in FIG. As shown in (b), the brazing filler metal layer 7 and the joining target portion (opening peripheral portion 2a) of the head 2 are joined via the melting reaction layer 6, whereby the sheet 3 and the head 2 are caused to undergo a melting reaction. Bonding (liquid phase diffusion bonding) is achieved via the layers 5 and 6 and the brazing material layer 7 sandwiched between the molten reaction layers. At this time, the total thickness of the molten reaction layer 5, the brazing material layer 7, and the molten reaction layer 6 is preferably about 0.3 to 1.0 μm.
【0032】図6(b)は、図5(b)に示す状態のと
きのシート3とヘッド2との接合部位の組成を示してお
り、シート3に溶着されていたろう材層7の下側には、
ヘッド2が接合されることにより、Al及びろう材層7
から拡散したろう材成分からなる拡散層(溶融反応層
6)が更に形成されている。即ち、溶融反応層6は、ろ
う材層7のZn成分が溶融状態でシリンダヘッド2側に
液相拡散することにより形成されたAl−Znからなる
拡散層である。尚、ろう材層7の融点は、シート3及び
ヘッド2よりも低い。FIG. 6 (b) shows the composition of the joining portion between the sheet 3 and the head 2 in the state shown in FIG. 5 (b), and shows the lower side of the brazing material layer 7 welded to the sheet 3. In
By joining the head 2, the Al and brazing material layer 7 are formed.
Further, a diffusion layer (melt reaction layer 6) composed of a brazing material component diffused from the above is further formed. That is, the molten reaction layer 6 is an Al-Zn diffusion layer formed by liquid-phase diffusion of the Zn component of the brazing material layer 7 toward the cylinder head 2 in a molten state. The melting point of the brazing material layer 7 is lower than those of the sheet 3 and the head 2.
【0033】ここで、図5(b)及び図6(b)に示す
状態における拡散反応についてより詳しく説明する。本
実施形態においてろう材層7は、上述したように約95
重量%のZn成分と約5重量%のAl成分との共晶組成
からなる。このため、ろう材層7の融点は、約380℃
と極めて低いため、通電開始から間もなく一斉に溶融す
る。そして、通電と加圧が継続されることにより、シー
ト3とヘッド2との当接面も溶融を開始するため、図4
(b)に示すように、シート3の接合面部3aと接合面
部3bとの角部がヘッド2との嵌合面(開口周縁部2
a)を塑性流動させながらシート3がヘッド2に埋め込
まれていく。これにより、ヘッド2の接合面2aに酸化
被膜が形成されていたとしても、その酸化被膜を当該塑
性流動によって破壊することができる。また、このと
き、溶融したろう材のZn成分は、ヘッド2側に液相拡
散してAl−Znからなる溶融反応層6が形成される。
この拡散反応により、ヘッド2との接合部位側における
ろう材層7のZn成分の割合は低下(Al成分の割合が
増加)しているため、溶融反応層6の融点は500℃程
度以上まで高融点化しており、結果として凝固する。Here, the diffusion reaction in the state shown in FIGS. 5B and 6B will be described in more detail. In this embodiment, the brazing material layer 7 has a thickness of about 95 as described above.
It consists of a eutectic composition of about 5% by weight of a Zn component and about 5% by weight of an Al component. Therefore, the melting point of the brazing material layer 7 is about 380 ° C.
, It melts all at once shortly after the start of energization. Then, as the energization and the pressurization are continued, the contact surface between the sheet 3 and the head 2 also starts melting.
As shown in FIG. 2B, the corner between the joining surface 3a and the joining surface 3b of the sheet 3 has a fitting surface with the head 2 (opening edge 2).
The sheet 3 is buried in the head 2 while plasticizing a). Thus, even if an oxide film is formed on the joint surface 2a of the head 2, the oxide film can be broken by the plastic flow. At this time, the Zn component of the molten brazing material is liquid-phase diffused toward the head 2 to form a molten reaction layer 6 made of Al-Zn.
Due to this diffusion reaction, the ratio of the Zn component of the brazing filler metal layer 7 at the joint site side with the head 2 is reduced (the ratio of the Al component is increased), so that the melting point of the molten reaction layer 6 is as high as about 500 ° C. or more. It has a melting point and solidifies as a result.
【0034】次に、上述した溶融反応層6が形成された
図5(b)及び図6(b)に示す状態から、更に通電と
加圧を継続することにより、ろう材層7で未だ溶融状態
にあるろう材、即ち溶融反応層6の形成に際して未反応
だったろう材は、図5(c)に示すように、シート3と
ヘッド2との接合面の間(溶融反応層5及び6の間)か
ら、当該塑性流動によってヘッド2から剥離した当該酸
化被膜の成分や汚れと共に排出される。図6(c)は、
この状態のときのシート3とヘッド2との接合部位の組
成を示している。Next, from the state shown in FIGS. 5 (b) and 6 (b) where the above-mentioned molten reaction layer 6 is formed, the energization and pressurization are further continued, so that the brazing material layer 7 is still molten. As shown in FIG. 5C, the brazing material in the state, that is, the unreacted brazing material at the time of forming the molten reaction layer 6, is disposed between the joining surfaces of the sheet 3 and the head 2 (the molten reaction layers 5 and 6). During the period, the oxide film is discharged together with the components and stains of the oxide film peeled from the head 2 by the plastic flow. FIG. 6 (c)
The composition of the joining portion between the sheet 3 and the head 2 in this state is shown.
【0035】次に、上述したろう材層7が排出された図
5(c)及び図6(c)に示す状態から、更に通電と加
圧を継続することにより、シート3側の溶融反応層5と
ヘッド2側の溶融反応層6との2つの反応層(拡散層)
同士の拡散反応が行われ、結果として図5(d)に示す
接合層10が形成される。図6(d)は、接合層10が
形成されたときの状態を示しており、シート3とヘッド
2との間には、溶融反応層5及び6を構成していたF
e,Al,Znの3元素系の合金層が形成される。Next, from the state shown in FIG. 5 (c) and FIG. 6 (c) where the brazing material layer 7 has been discharged, the energization and pressurization are further continued, so that the molten reaction layer on the sheet 3 side is obtained. Reaction layer 5 (diffusion layer) with the molten reaction layer 6 on the head 2 side
A diffusion reaction occurs between the two, and as a result, a bonding layer 10 shown in FIG. 5D is formed. FIG. 6D shows a state in which the bonding layer 10 is formed, and between the sheet 3 and the head 2, F has formed molten reaction layers 5 and 6.
A three-element alloy layer of e, Al, and Zn is formed.
【0036】図7は、本発明の第1の実施形態における
バルブシートとシリンダヘッドとの接合面の組成を示す
図であり、横軸は接合面に対して垂直方向の位置を表わ
し、縦軸は個々の金属材料の成分比率を表わす(但し、
当該接合面における各金属材料間の実際の含有割合の関
係を示すグラフではない)。FIG. 7 is a view showing the composition of the joint surface between the valve seat and the cylinder head according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axis represents the position in the direction perpendicular to the joint surface, and the vertical axis represents the position. Represents the component ratio of each metal material (however,
It is not a graph showing the relationship between the actual content ratios of the respective metal materials on the bonding surface).
【0037】同図に示すように、シート3とヘッド2と
の間には、接合層10が形成されており、その接合層及
びその近傍にはFe,Al,Znの3元素系の合金層が
形成されている。ここで、Cuは、焼結材であるシート
3内部の空孔に溶浸するために含有していたものであ
る。As shown in the figure, a bonding layer 10 is formed between the sheet 3 and the head 2, and a three-element alloy layer of Fe, Al and Zn is formed in the bonding layer and in the vicinity thereof. Are formed. Here, Cu was included to infiltrate the pores inside the sheet 3 as a sintered material.
【0038】このように、上述した本実施形態に係る接
合方法によれば、シート3とヘッド2とは、ろう材層7
を介さずに接合層10によって冶金学的に溶接される。
これにより、シート3とヘッド2との接合面にFe−A
lという脆い金属間化合物が生成されるのを防止するこ
とができ、Fe−Al−Znの3元素系合金層である接
合層10により、シート3とヘッド2との結合強度を非
常に高くすることができる。As described above, according to the bonding method according to the present embodiment described above, the sheet 3 and the head 2 are connected to the brazing material layer 7.
Is metallurgically welded by the bonding layer 10 without passing through.
Thereby, Fe-A is applied to the joint surface between the sheet 3 and the head 2.
1 can be prevented from being formed, and the bonding strength between the sheet 3 and the head 2 can be significantly increased by the bonding layer 10 which is a three-element alloy layer of Fe-Al-Zn. be able to.
【0039】また、シート3に溶着したろう材層7及び
溶融反応層5の厚さが1μm以下となるように超音波メ
ッキを行った。これにより、溶融反応層5が形成される
ときに、シート3側のFe成分がろう材層7側に過度に
拡散し、その結果として、形成された溶融反応層5に含
まれるろう材成分の組成が、本来のろう材層7の共晶組
成ないしその近傍組成から大きく外れるのを防止するこ
とができると共に、当該共晶組成ないしその近傍組成か
ら外れたろう材成分が溶融反応層5に多く含まれるよう
になることを防止することができる。一般にAl系のヘ
ッド2の融点は、Fe系のシート3の融点より低い。こ
のため、ヘッド2の形状を崩すこと無くシート3を溶接
するためには、できるだけ短時間で溶接する必要が有る
が、前述したように、本実施形態では、シート3とろう
材層7との間に溶融反応層5が形成された後も、当該反
応層に含まれるろう材成分の組成を、本来の共晶組成な
いしその近傍組成のまま維持しておくことができるた
め、ヘッド2に対してシート3を接合するに際して、ろ
う材層7を溶融するための入熱量を最小限にすることが
できると共に、両部材の接合を短時間で行うことがで
き、シート3の変形やヘッド2の軟化を抑制することが
でき、酸化被膜の破壊効果やろう材の排出効果を有効に
高めることができる。Ultrasonic plating was performed so that the thickness of the brazing material layer 7 and the molten reaction layer 5 welded to the sheet 3 was 1 μm or less. Thereby, when the molten reaction layer 5 is formed, the Fe component on the sheet 3 excessively diffuses to the brazing material layer 7 side, and as a result, the amount of the brazing material component contained in the formed molten reaction layer 5 is increased. The composition can be prevented from largely deviating from the original eutectic composition of the brazing material layer 7 or the composition in the vicinity thereof, and a large amount of the brazing material component deviating from the eutectic composition or the composition in the vicinity thereof is contained in the molten reaction layer 5 in a large amount. Can be prevented. Generally, the melting point of the Al-based head 2 is lower than the melting point of the Fe-based sheet 3. For this reason, in order to weld the sheet 3 without breaking the shape of the head 2, it is necessary to perform welding in the shortest possible time. However, as described above, in the present embodiment, the welding between the sheet 3 and the brazing material layer 7 is performed. Even after the molten reaction layer 5 is formed therebetween, the composition of the brazing filler metal component contained in the reaction layer can be maintained at the original eutectic composition or a composition in the vicinity thereof. When the sheets 3 are joined together, the amount of heat input for melting the brazing material layer 7 can be minimized, and the joining of both members can be performed in a short time. Softening can be suppressed, and the effect of destroying the oxide film and the effect of discharging the brazing material can be effectively enhanced.
【0040】また、シート3とヘッド2との接合に際し
て、ろう材層7のろう材成分がヘッド2側に拡散し、溶
融反応層6を形成することにより、当該反応層の融点は
500℃程度以上まで高くなっているので、接合完了後
は使用したろう材の融点以上の耐熱性を有することにな
る。When the sheet 3 and the head 2 are joined, the brazing filler metal component of the brazing filler metal layer 7 diffuses toward the head 2 to form a molten reaction layer 6, so that the melting point of the reaction layer is about 500 ° C. Since it has been increased to the above, after the joining is completed, it has heat resistance higher than the melting point of the brazing material used.
【0041】また、シート3の内部に、高電気伝導率の
Cu系材料が溶浸されているので、焼結材であるシート
3内部の空孔がCu系材料で満たされている。このた
め、接合の際の加圧力によって当該空孔がつぶされるこ
とを防止することができ、ヘッド2の接合面2aの加成
流動、通電によるシート3内部の発熱の抑制、ろう材層
7の溶融及び排出を効率的に行うことができる。Further, since the Cu-based material having high electric conductivity is infiltrated into the sheet 3, the pores inside the sheet 3, which is a sintered material, are filled with the Cu-based material. For this reason, it is possible to prevent the holes from being crushed by the pressing force at the time of joining, to add flow of the joining surface 2 a of the head 2, to suppress heat generation inside the sheet 3 due to energization, and to form the brazing material layer 7. Melting and discharging can be performed efficiently.
【0042】更に本実施形態では、後述する如くシート
3とヘッド2とを水没させた状態で、或いは、接合対象
部位近傍に注水(散水)しながら接合する。これらの接
合方法のうち、注水しながら接合する場合においては、
溶接電極への通電に伴って当該接合対象部位に注水され
た水が沸騰状態となることにより気泡が生じるが、上述
したように、シート3の表面には予めろう材層7が形成
されているため、その気泡を溶融したろう材と共に押し
出すことができる。これにより、凝固後の接合層10の
内部にブローホール(気泡)が形成されるのを容易に防
止することができる。Further, in the present embodiment, the sheet 3 and the head 2 are joined in a state where the sheet 3 and the head 2 are submerged as described later or while water is injected (sprayed) near the joining target portion. Of these joining methods, when joining while pouring water,
Bubbles are generated when the water injected into the portion to be welded is brought into a boiled state with energization of the welding electrode, but the brazing material layer 7 is previously formed on the surface of the sheet 3 as described above. Therefore, the bubbles can be extruded together with the molten brazing material. Thereby, it is possible to easily prevent the formation of blow holes (bubbles) inside the bonding layer 10 after the solidification.
【0043】(接合対象部位の冷却)ここで、シート3
とヘッド2との接合時における冷却の効果について説明
する。(Cooling of the part to be welded)
The effect of cooling at the time of joining the head and the head 2 will be described.
【0044】本実施形態では、シート3とヘッド2とを
上述した接合方法によって接合するに際して、その接合
面の近傍を冷媒である水によって冷却すべく、図8また
は図9に示すように水中で、または接合対象部位近傍に
注水することによって冷却する。このように、シート3
及びヘッド2、そして溶接電極24を冷却しながら接合
することにより、以下に説明する特有の効果を得られ
る。In the present embodiment, when the sheet 3 and the head 2 are joined by the above-described joining method, the vicinity of the joining surface is cooled in water as shown in FIG. Alternatively, cooling is performed by injecting water near the joining target portion. Thus, sheet 3
By joining while cooling the head 2, and the welding electrode 24, the following specific effects can be obtained.
【0045】即ち、冷却水によって少なくともヘッド2
を冷却することにより、ヘッド2に接触している水が、
ヘッド2の温度を制御する冷媒として直接的に機能する
ため、接合面の温度制御が困難な空気中で接合させる場
合と比較して、ヘッド2の過度な温度上昇を防止するこ
とができ、接合面の接合プロセスを最適な状態に容易に
制御することができる。即ち、シート3と比較して溶融
温度(融点)の低いヘッド2の不要な塑性変形を防止す
ると共に、シート3とヘッド2とを最適な強度で接合す
ることができ、量産プロセスにおいては、接合部位の品
質のばらつきを抑制することができる。That is, at least the head 2 is cooled by the cooling water.
By cooling the water, the water in contact with the head 2
Since it directly functions as a coolant for controlling the temperature of the head 2, it is possible to prevent an excessive rise in the temperature of the head 2, as compared with a case where the joining is performed in air where it is difficult to control the temperature of the joining surface. The surface bonding process can be easily controlled to an optimum state. That is, unnecessary plastic deformation of the head 2 having a lower melting temperature (melting point) than that of the sheet 3 can be prevented, and the sheet 3 and the head 2 can be joined with optimal strength. Variations in the quality of the parts can be suppressed.
【0046】また、接合に際してシート3をも冷却する
ことにより、ヘッド2に対して容積がかなり少なく、且
つ熱容量が小さいシート3が、ヘッド2の接合面2aに
接合されるまでに過度に且つ急速に高温状態となること
を防止することができ、当該シートの変形防止と、通電
完了後の温度低下に起因する焼き入れ防止とを未然に実
現することができる。Further, by cooling the sheet 3 at the time of joining, the sheet 3 having a considerably small volume and a small heat capacity with respect to the head 2 becomes excessively and rapidly before being joined to the joining surface 2a of the head 2. In this case, it is possible to prevent the sheet from being brought into a high temperature state, and to prevent the deformation of the sheet and the quenching caused by the temperature drop after the completion of the energization.
【0047】また、接合に際して溶接電極24をも冷却
することにより、当該電極の劣化の主な要因となる接合
に伴う当該電極自体の大きな温度変化を冷却水によって
少なくすることができ、シート3とヘッド2との接合部
位に生じるバリとCu製の溶接電極24との合金化によ
って生じる当該電極の損耗を抑制することができる。従
って、1本の溶接電極を量産プロセスにおいて長期間に
わたって使用することができる。また、溶接電極24と
ヘッド2との間に冷却水が存在するため、通電によって
溶融した接合面2aのアルミニウムが当該接合部位から
飛散することも抑制されるため、その飛散したアルミニ
ウムが電極24の端部付近への溶着を防止することがで
きる。Also, by cooling the welding electrode 24 at the time of joining, a large temperature change of the electrode itself due to joining, which is a main factor of deterioration of the electrode, can be reduced by the cooling water. It is possible to suppress wear of the electrode caused by alloying the burr generated at the joint portion with the head 2 and the welding electrode 24 made of Cu. Therefore, one welding electrode can be used for a long time in a mass production process. In addition, since the cooling water is present between the welding electrode 24 and the head 2, the aluminum on the bonding surface 2 a, which is melted by energization, is also prevented from scattering from the bonding portion. Welding near the end can be prevented.
【0048】更に、シート3とヘッド2とを水没させた
状態で接合させることにより、溶接電極を冷却するため
に当該電極内に水路を設ける必要が無い。これにより、
後述する如く電極24の内部にシート3を保持する機構
を設けることができ、量産性を向上することができる。Furthermore, by joining the sheet 3 and the head 2 in a state of being submerged, there is no need to provide a water passage in the electrode for cooling the welding electrode. This allows
As described below, a mechanism for holding the sheet 3 inside the electrode 24 can be provided, and mass productivity can be improved.
【0049】<金属接合装置>次に、上述した如くシー
ト3とヘッド2とを接合する金属接合装置(リング部材
溶接装置)について説明する。以下の説明では、当該金
属接合装置の全体構成、溶接時の動作制御処理、その溶
接時の通電及び加圧方法、並びにシート3を把持する把
持機構について順に説明する。<Metal Joining Apparatus> Next, a metal joining apparatus (ring member welding apparatus) for joining the sheet 3 and the head 2 as described above will be described. In the following description, the overall configuration of the metal joining apparatus, operation control processing during welding, a method of applying and applying pressure during welding, and a gripping mechanism that grips the sheet 3 will be sequentially described.
【0050】(金属接合装置の全体構成)図10は、本
発明の第1の実施形態における金属接合装置のシステム
構成を示す図である。(Overall Configuration of Metal Bonding Apparatus) FIG. 10 is a diagram showing a system configuration of the metal bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【0051】同図に示す金属接合装置は、大別して、電
気抵抗溶接ユニット21、X−Yステージ26、冷却水
温調・循環制御ユニット31、そして制御ユニット10
0により構成されており、これら各コンポーネントは、
制御ユニット100によって動作を制御されている。ま
た、当該各コンポーネントの移動に伴う位置検出や動作
制御自体は一般的な手法を採用するものとし、以下の説
明ではシステム全体の動作制御を中心に説明する。The metal bonding apparatus shown in the figure is roughly divided into an electric resistance welding unit 21, an XY stage 26, a cooling water temperature control / circulation control unit 31, and a control unit 10
0, and each of these components is
The operation is controlled by the control unit 100. In addition, a general method is used for position detection and operation control itself associated with the movement of each component, and the following description focuses on operation control of the entire system.
【0052】電気抵抗溶接ユニット21は、プラテン2
3を介して取り付けられた溶接電極24を、加圧シリン
ダ22によって図10に示すZ方向に移動可能であると
共に、不図示のアームによって回動可能である。また、
溶接電極24は、シート3を把持・解放する機構を備え
る(詳細は後述する)。The electric resistance welding unit 21 includes a platen 2
The welding electrode 24 attached via 3 can be moved in the Z direction shown in FIG. 10 by the pressurizing cylinder 22, and can be rotated by an arm (not shown). Also,
The welding electrode 24 includes a mechanism for holding and releasing the sheet 3 (details will be described later).
【0053】具体的な動作として、電気抵抗溶接ユニッ
ト21は、溶接処理が開始されると、不図示のシート供
給位置に溶接電極24を移動させ、その位置にてシート
3を把持する。そして電気抵抗溶接ユニット21は、対
象としているヘッド2の溶接位置(開口周縁部2a)
に、シート3を把持したままの状態で溶接電極24を移
動させ、当該位置へのシート3の電気抵抗溶接を行う。As a specific operation, when the welding process is started, the electric resistance welding unit 21 moves the welding electrode 24 to a sheet supply position (not shown) and holds the sheet 3 at that position. Then, the electric resistance welding unit 21 sets the welding position of the target head 2 (opening edge 2a).
Next, the welding electrode 24 is moved while the sheet 3 is held, and electric resistance welding of the sheet 3 to the position is performed.
【0054】X−Yステージ26は、冷却水で満たされ
た水槽28を、図10に示すX及びY方向に移動可能で
ある。具体的な動作として、X−Yステージ26は、溶
接処理の開始に先立って、水槽28を図10に破線で示
す所定位置(コンテナ供給・払出位置)に移動させ、そ
の位置において複数のヘッド2がセットされたコンテナ
27が水槽28内に不図示の移載装置によって移載され
ると、水槽28を所定の溶接開始位置(H.P)に移動
させる。尚、コンテナ27には、溶接電極24とペアと
なる通電用の金属部材(不図示)を備える。The XY stage 26 can move a water tank 28 filled with cooling water in the X and Y directions shown in FIG. As a specific operation, prior to the start of the welding process, the XY stage 26 moves the water tank 28 to a predetermined position (container supply / discharge position) indicated by a broken line in FIG. When the container 27 on which is set is transferred by the transfer device (not shown) into the water tank 28, the water tank 28 is moved to a predetermined welding start position (HP). The container 27 is provided with a metal member (not shown) for conducting electricity that is paired with the welding electrode 24.
【0055】そしてX−Yステージ26は、溶接処理が
開始されると、電気抵抗溶接ユニット21による1つの
シート3の溶接が完了する度に、対象としているヘッド
2の次の溶接位置(開口周縁部2a)が溶接電極24の
直下に位置するように水槽28を移動させる動作を繰り
返し行い、コンテナ27内の全てのヘッド2にシート3
が接合されると、X−Yステージ26は、水槽28を再
び図10に破線で示す所定位置に移動させる。When the welding process is started, each time the welding of one sheet 3 by the electric resistance welding unit 21 is completed, the XY stage 26 moves to the next welding position of the target head 2 (opening edge). The operation of moving the water tank 28 so that the portion 2a) is located immediately below the welding electrode 24 is repeatedly performed, and the sheet 3 is attached to all the heads 2 in the container 27.
Are joined, the XY stage 26 moves the water tank 28 again to the predetermined position indicated by the broken line in FIG.
【0056】冷却水温調・循環制御ユニット31は、X
−Yステージ26上のコンテナ27内の冷却水を、伸縮
可能な冷却水循環パイプ30を介して循環させると共に
温度調節することにより、所定の温度に維持する。The cooling water temperature control / circulation control unit 31
-The cooling water in the container 27 on the Y stage 26 is circulated through the expandable and contractible cooling water circulation pipe 30, and the temperature is adjusted to maintain the predetermined temperature.
【0057】(溶接時の動作制御処理)ここで、制御ユ
ニット100による動作制御について説明する。制御ユ
ニット100としては、コンピュータやPLC(プログ
ラマブルコントローラ)等を採用すれば良く、それら制
御装置の不図示のCPUに、図11及び図12に示す制
御処理を実現するソフトウエアを実行させれば良い。(Operation Control Process at the Time of Welding) Here, the operation control by the control unit 100 will be described. As the control unit 100, a computer, a PLC (programmable controller) or the like may be employed, and a CPU (not shown) of the control device may execute software for realizing the control processing shown in FIGS. .
【0058】図11は、本発明の第1の実施形態におけ
る金属接合装置の動作制御処理を示すフローチャートで
ある。ここで、制御ユニット100には、溶接電極24
のH.P及びシート供給位置、そして、X−Yステージ
26のH.P、コンテナ供給・払出位置、そしてコンテ
ナ内の複数のヘッド2がそれぞれ有する開口周縁部2a
を溶接電極24の直下に配置させるための位置情報が予
め記憶されている。尚、これらの情報は、電気抵抗溶接
ユニット21及びX−Yステージ26に記憶しても良
い。FIG. 11 is a flowchart showing an operation control process of the metal bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention. Here, the control unit 100 includes the welding electrode 24.
H. P and the sheet supply position, and the H.P. P, container supply / discharge position, and opening peripheral portion 2a of each of a plurality of heads 2 in the container
Is stored in advance in order to dispose immediately below the welding electrode 24. Note that these pieces of information may be stored in the electric resistance welding unit 21 and the XY stage 26.
【0059】同図において、ステップS1,ステップS
2:図10に破線で示すコンテナ供給・払出位置に位置
するところの、コンテナ27が載置された水槽28を、
予め設定されているH.Pに戻すようにX−Yステージ
26を制御する(ステップS1)と共に、溶接電極24
が当該シート供給位置にてシート3を把持し、そのシー
トを把持した状態で予め設定されているH.Pに戻るよ
うに電気抵抗溶接ユニット21を制御する(ステップS
2)。In the figure, steps S1 and S
2: The water tank 28 on which the container 27 is placed, which is located at the container supply / discharge position indicated by the broken line in FIG.
H. set in advance The XY stage 26 is controlled to return to P (step S1), and the welding electrode 24
Grasps the sheet 3 at the sheet supply position and sets a preset H.G. The electric resistance welding unit 21 is controlled to return to P (Step S)
2).
【0060】ステップS3:溶接を行う準備が完了した
か否か、即ちコンテナ27が載置された水槽28及び溶
接電極24が各自のH.Pに戻ったか否かを判断する。Step S3: Whether or not preparation for welding is completed, that is, the water tank 28 on which the container 27 is placed and the welding electrode 24 are It is determined whether or not it has returned to P.
【0061】ステップS4:ステップS3の判断でYE
Sのとき(準備完了のとき)には、図12を参照して後
述する溶接処理を行う。Step S4: YE is determined in step S3.
In the case of S (when the preparation is completed), a welding process described later with reference to FIG. 12 is performed.
【0062】ステップS5:コンテナ27内の全てのヘ
ッド2の開口周縁部2aに対してそれぞれシート3の溶
接を完了したか否かを判断し、YES(全て完了)のと
きにはステップS8に進み、NO(未処理の開口周縁部
2aが有る)のときにはステップS6及びステップS7
に進む。Step S5: It is determined whether or not the welding of the sheet 3 has been completed for each of the opening peripheral portions 2a of all the heads 2 in the container 27. If YES (all has been completed), the process proceeds to step S8, and NO When there is an unprocessed opening peripheral portion 2a, steps S6 and S7 are performed.
Proceed to.
【0063】ステップS6,ステップS7:ステップS
5の判断でNOのときには、予め記憶している位置情報
に従って、コンテナ27内のヘッド2の次の溶接対象で
ある開口周縁部2aに水槽28を移動させるようにX−
Yステージ26を制御する(ステップS6)と共に、溶
接電極24が当該シート供給位置にてシート3を把持
し、そのシートを把持した状態で溶接電極24のH.P
に戻るように電気抵抗溶接ユニット21を制御する(ス
テップS7)。ステップS6及びステップS7の処理を
終了したときには、ステップS3に戻る。Step S6, Step S7: Step S
If the determination in step 5 is NO, the X-ray tank 28 is moved so as to move the water tank 28 to the opening peripheral portion 2a to be welded next to the head 2 in the container 27 in accordance with the position information stored in advance.
In addition to controlling the Y stage 26 (step S6), the welding electrode 24 grips the sheet 3 at the sheet supply position, and sets the welding electrode 24 to the H.S. P
The electric resistance welding unit 21 is controlled so as to return to (Step S7). When the processing in steps S6 and S7 is completed, the process returns to step S3.
【0064】ステップS8:ステップS5の判断でYE
Sのときには、コンテナ27内の全てのヘッド2に対し
てシート3が接合されたことを表わすので、水槽28を
当該コンテナ供給・払出位置に移動させるようにX−Y
ステージ26を制御し、リターンする。Step S8: YE is determined in step S5.
In the case of S, it indicates that the sheets 3 have been joined to all the heads 2 in the container 27, so that the water tank 28 is moved to the container supply / discharge position by XY.
Controls the stage 26 and returns.
【0065】その後、溶接処理が完了したコンテナ27
は、不図示の移載機構によって水槽28から払い出さ
れ、仕上げ工程において、シート3の内周面部や上面部
等に対して一般的な切削加工が施されることにより、図
1に示した完成形状を得る。After that, the container 27 where the welding process is completed
1 is discharged from the water tank 28 by a transfer mechanism (not shown), and a general cutting process is performed on an inner peripheral surface portion, an upper surface portion, and the like of the sheet 3 in a finishing process, and thus is illustrated in FIG. Get the finished shape.
【0066】図12は、本発明の第1の実施形態におけ
る動作制御処理に含まれる溶接(電気抵抗溶接)処理の
詳細を示すフローチャートであり、図11のステップS
4に相当する。FIG. 12 is a flowchart showing details of the welding (electric resistance welding) processing included in the operation control processing according to the first embodiment of the present invention.
Equivalent to 4.
【0067】同図において、ステップS41:シート3
を把持した状態の溶接電極24を−Z方向に下降させる
ように、電気抵抗溶接ユニット21の加圧シリンダ22
を制御する。In the figure, step S41: sheet 3
Pressurizing cylinder 22 of electric resistance welding unit 21 so as to lower welding electrode 24 in a state where
Control.
【0068】ステップS42:溶接電極24の下降によ
って今回の溶接対象である開口周縁部2aにシート3が
当接したら、通電動作と加圧動作とを電気抵抗溶接ユニ
ット21に開始させる。Step S42: When the sheet 3 comes into contact with the opening peripheral portion 2a to be welded this time by the lowering of the welding electrode 24, the electric resistance welding unit 21 starts the energizing operation and the pressing operation.
【0069】ステップS43,ステップS44:通電動
作と加圧動作とを開始して所定時間が経過したら(ステ
ップS43)、当該加圧動作は継続させたままの状態
で、後述する間欠通電処理または通電規制処理を行う
(ステップS44)ように、電気抵抗溶接ユニット21
を制御する。ここで、所定時間は、シート3とヘッド2
とが上述した如く冶金学的な溶融結合を完了するのに要
する時間であり、予め設定しておく。Steps S43 and S44: When a predetermined time has elapsed after the energizing operation and the pressurizing operation have been started (step S43), an intermittent energizing process described later or energizing is performed while the pressurizing operation is continued. The electric resistance welding unit 21 is controlled to perform the regulation process (step S44).
Control. Here, the predetermined time is set between the sheet 3 and the head 2
Is the time required to complete the metallurgical fusion bonding as described above, and is set in advance.
【0070】ステップS45:間欠通電処理または通電
規制処理を所定の期間にわたって行ったら、通電と加圧
とを終了すべく、溶接電極24を上昇させるように電気
抵抗溶接ユニット21を制御する。このとき、溶接電極
24に把持していたシート3を解放する方法としては2
通り有り、溶接電極24からシート3を解放してから上
昇させる第1の方法と、他の方法として、シート3はヘ
ッド2に対して接合されているので、その接合による強
さより小さい抜起力でシート3が解放されるように予め
シート3を溶接電極24によって把持しておき、当該電
極を上昇動作に伴って、把持していたシートが力学的に
解放される第2の方法とが有る。何れの方法を採るか
は、後述する溶接電極24の機構に応じて決めれば良
い。但し、できるだけ短時間で1工程を完了しなければ
ならない量産プロセスにおいては、シート3の解放動作
を敢えて行う必要の無い第2の方法が好ましい。Step S45: After the intermittent energization processing or the energization restriction processing has been performed for a predetermined period, the electric resistance welding unit 21 is controlled so as to raise the welding electrode 24 so as to end the energization and pressurization. At this time, the method of releasing the sheet 3 held by the welding electrode 24 is as follows.
There is a first method in which the sheet 3 is lifted after releasing the sheet 3 from the welding electrode 24, and as another method, since the sheet 3 is joined to the head 2, the ejection force is smaller than the strength due to the joining. There is a second method in which the sheet 3 is gripped in advance by the welding electrode 24 so that the sheet 3 is released, and the gripped sheet is dynamically released as the electrode 3 is lifted. . Which method is adopted may be determined according to the mechanism of the welding electrode 24 described later. However, in a mass production process in which one step must be completed in as short a time as possible, it is preferable to use the second method in which the release operation of the sheet 3 does not need to be performed.
【0071】上述したように、本実施形態では、溶接電
極24がシート3の把持機構を備えており、且つ当該電
極自体が不図示のアームと共に回動可能であるため、当
該シート供給位置まで新たなシート3を取りに行くこと
ができる。また、X−Yステージ26は、複数のヘッド
2の溶接対象部位を所定の溶接位置(溶接電極24の
H.Pの直下)に順次移動させることができる。このた
め、一般的な位置決め制御技術を基本として、制御ユニ
ット100によって電気抵抗溶接ユニット21及びX−
Yステージ26を連携させて動作させるだけで、シート
3とヘッド2とを高精度に接合できると共に、量産性を
確保することができる。As described above, in the present embodiment, since the welding electrode 24 has the gripping mechanism for the sheet 3 and the electrode itself can rotate together with the arm (not shown), the welding electrode 24 is newly moved to the sheet supply position. You can go to get a good sheet 3. Further, the XY stage 26 can sequentially move the welding target portions of the plurality of heads 2 to a predetermined welding position (immediately below the HP of the welding electrode 24). For this reason, the electric resistance welding unit 21 and the X-
Only by operating the Y stage 26 in cooperation, the sheet 3 and the head 2 can be joined with high accuracy, and mass productivity can be ensured.
【0072】(溶接時の通電及び加圧方法)次に、溶接
時の通電及び加圧方法について説明する。(Method of Energizing and Pressing During Welding) Next, a method of energizing and pressing during welding will be described.
【0073】図13は、本発明の第1の実施形態におけ
る電気抵抗溶接時の通電及び加圧パターンを示す図であ
る。また、図14は、本発明の第1の実施形態における
電気抵抗溶接時の通電パターンを実行したときのシリン
ダヘッドの温度変化を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the energizing and pressing patterns during electric resistance welding according to the first embodiment of the present invention. FIG. 14 is a diagram illustrating a temperature change of the cylinder head when the energization pattern at the time of the electric resistance welding according to the first embodiment of the present invention is executed.
【0074】本実施形態では、シート3及びヘッド2に
対する通電動作を、図13及び図14に示すようにパル
ス状に行う(通電のオン期間において約70kAの電流
を通電し、オフ期間では0Aとしている)ことによって
間欠的に行う。このような手順で溶接電極24に電流を
流すのは、溶接完了後のシート3の温度を徐々に下げる
ことにより、シート3の温度が急速に低下することによ
って当該シートが過度に硬化すること(所謂焼き入れ)
を防止するためである。In the present embodiment, the energizing operation for the sheet 3 and the head 2 is performed in a pulsed manner as shown in FIGS. 13 and 14 (approximately 70 kA is applied during the energizing ON period, and 0 A is applied during the OFF period). Intermittently). The reason why the current is applied to the welding electrode 24 in such a procedure is that the temperature of the sheet 3 after the welding is completed is gradually lowered, and the temperature of the sheet 3 is rapidly lowered, so that the sheet is excessively hardened ( So-called quenching)
This is to prevent
【0075】この通電及び加圧パターンについてより具
体的に説明する。本実施形態では、シート3を把持して
いる溶接電極24をヘッド2に当接させ、加圧シリンダ
22により加圧しつつ通電を開始する。このとき、所定
の電流がシート3からヘッド2へと流れる。加圧力は、
29420N(3000kgf)程度が望ましい。そし
て、図13に示すように、この加圧力を保持しながら、
加圧開始から約1.5秒経過後に通電を開始することに
より、ろう材層7を溶融させる。このときの電流値は、
70kA程度が望ましい。オン期間における通電時間は
0.25〜1秒であり、オフ期間は0.1〜0.5秒程
度である。通電時のパルス数は3〜9パルス(図13及
び図14では4パルス)が望ましい。尚、加圧開始から
最初の電流パルスの通電開始までの時間及び最後のパル
スの通電停止から加圧停止までの時間は1.5秒とし
た。The energizing and pressing patterns will be described more specifically. In the present embodiment, the welding electrode 24 holding the sheet 3 is brought into contact with the head 2, and energization is started while being pressed by the pressing cylinder 22. At this time, a predetermined current flows from the sheet 3 to the head 2. The pressing force is
It is desirable to be about 29420 N (3000 kgf). Then, as shown in FIG. 13, while maintaining this pressing force,
By starting energization about 1.5 seconds after the start of pressurization, the brazing material layer 7 is melted. The current value at this time is
About 70 kA is desirable. The energization time during the ON period is 0.25 to 1 second, and the OFF period is about 0.1 to 0.5 second. The number of pulses during energization is preferably 3 to 9 (4 in FIGS. 13 and 14). The time from the start of pressurization to the start of energization of the first current pulse and the time from the stop of energization of the last pulse to stop of pressurization were 1.5 seconds.
【0076】図14には、このような間欠通電を行った
ときのシート3の温度変化を示している。Fe素材料か
らなるシート3の熱容量はかなり小さいために、シート
3の通電時の抵抗発熱による温度上昇が激しく、特にそ
の上下方向(厚さ方向)中央部では、溶接電極24やヘ
ッド2への放熱が容易な上下端部と比較して放熱し難
く、最初の電流パルスのオン期間においては接合完了後
と比較してシート3及びヘッド2間の接触抵抗が高いこ
と起因して、抵抗発熱量も大きい。このため、シート3
の上下方向中央部の温度は、その最初の電流パルスの通
電停止時には変態点A1以上の温度となっている。FIG. 14 shows a temperature change of the sheet 3 when such an intermittent energization is performed. Since the heat capacity of the sheet 3 made of Fe element material is considerably small, the temperature rise due to the resistance heat generated when the sheet 3 is energized is large. It is difficult to dissipate heat compared to the upper and lower ends where heat is easy to dissipate, and during the ON period of the first current pulse, the contact resistance between the sheet 3 and the head 2 is higher than after the joining is completed. Is also big. Therefore, sheet 3
The temperature at the center in the up-down direction is equal to or higher than the transformation point A1 when the first current pulse is stopped.
【0077】この段階において、シート3は、ヘッド2
に殆ど完全に埋め込まれた状態となっている(図4
(c)参照)ので、通電を完全に停止することも可能で
あるが、この場合、シート3は、変態点A1以上の温度
から急激に冷却されることになるので、その上下方向中
央部には焼きが入って硬さが上昇してしまうことにな
る。At this stage, the sheet 3
4 is almost completely buried (see FIG. 4).
(Refer to (c)). Therefore, it is possible to completely stop the energization. In this case, the sheet 3 is rapidly cooled from the temperature of the transformation point A1 or higher. Will burn and the hardness will increase.
【0078】そこで、本実施形態では、温度が少し低下
した時点で2回目の電流パルスを与える。このとき、シ
ート3とヘッド2との間の治金的な接合は完了してお
り、シート3とヘッド2との間には、最初の電流パルス
の通電時とは異なり接触抵抗が減少しているため、その
接触抵抗の減少に応じて抵抗発熱量が減少し、当該両部
材からの放熱も行われる。このため、2回目の電流パル
スを、最初の電流パルスと同じ電流値としても大きな温
度上昇は生じない。そして、3回目以降も同様な間欠通
電を繰り返して行うことにより、シート3を徐々に冷却
することができるため、シート3の硬さは殆ど上昇しな
い。このような間欠的な通電を行うことにより、本実施
形態では、シート3の焼き入れを防止することができ、
後工程である仕上げ工程において切削加工するときの加
工性の悪化を防止することができる。また、切削加工さ
れたシート3のバルブ当接面が硬すぎることによるバル
ブの摩耗を有効に抑制することができる。Therefore, in the present embodiment, a second current pulse is applied when the temperature drops slightly. At this time, the metallurgical joining between the sheet 3 and the head 2 has been completed, and the contact resistance between the sheet 3 and the head 2 is reduced unlike when the first current pulse is applied. Therefore, the amount of heat generated by the resistance decreases in accordance with the decrease in the contact resistance, and heat is radiated from both members. For this reason, even if the second current pulse has the same current value as the first current pulse, a large temperature rise does not occur. The sheet 3 can be gradually cooled by repeatedly performing the same intermittent energization after the third time, so that the hardness of the sheet 3 hardly increases. By performing such intermittent energization, in the present embodiment, quenching of the sheet 3 can be prevented,
It is possible to prevent the workability from deteriorating when cutting is performed in the finishing step, which is a subsequent step. Further, the wear of the valve due to the valve contact surface of the cut sheet 3 being too hard can be effectively suppressed.
【0079】また、本実施形態において、上述した間欠
通電を行っているとき、加圧状態は最初の押圧開始時か
ら同じ加圧力で継続させる。これは、溶融反応層6が完
全に凝固冷却するまで同じ加圧力を保持することによ
り、シート3とヘッド2との熱膨張率が異なることによ
る接合面における当該両部材の剥離や割れを防止するた
めである。In the present embodiment, when the above-described intermittent energization is performed, the pressurized state is continued with the same pressing force from the start of the first press. This is to maintain the same pressing force until the molten reaction layer 6 is completely solidified and cooled, thereby preventing separation and cracking of the two members at the joint surface due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the sheet 3 and the head 2. That's why.
【0080】尚、上記の図13及び図14に示す間欠通
電では、同じパターンの電流パルスを複数回通電する方
法としたが、これに限られるものではなく、最初の通電
期間内でシート3とヘッド2との冶金学的な接合を完了
させることができるのであれば、接合完了後は通電態様
を徐々に規制する方法を採っても良い。より具体的に、
図15(a)に示すパターンでは、シート3とヘッド2
との冶金学的な接合が完了した後は通電する電流を連続
的に減少させている。また、図15(b)に示すパター
ンでは、シート3とヘッド2との冶金学的な接合が完了
した後一旦通電を停止し、その後通電する電流を連続的
に減少させている。そして、図15(c)に示すパター
ンでは、最初の電流パルスによってシート3とヘッド2
との冶金学的な接合を完了させた後は、その最初の電流
パルスより通電する電流値が小さい電流パルスを複数回
通電している。また、図15(a)から図15(c)に
示す何れのパターンにおいても、図13の場合と同様に
所定の加圧力としている。In the above-described intermittent energization shown in FIGS. 13 and 14, a method in which a current pulse of the same pattern is energized a plurality of times is not limited thereto. If the metallurgical joining with the head 2 can be completed, a method of gradually restricting the energization mode after the joining may be adopted. More specifically,
In the pattern shown in FIG. 15A, the sheet 3 and the head 2
After the metallurgical joining with the metal is completed, the current flowing is continuously reduced. In the pattern shown in FIG. 15B, the energization is temporarily stopped after the metallurgical joining between the sheet 3 and the head 2 is completed, and thereafter, the energized current is continuously reduced. In the pattern shown in FIG. 15C, the sheet 3 and the head 2 are driven by the first current pulse.
After completing the metallurgical joining with the current pulse, a current pulse having a smaller current value than the first current pulse is supplied a plurality of times. In each of the patterns shown in FIGS. 15A to 15C, a predetermined pressure is applied as in the case of FIG.
【0081】(シート把持機構)次に、溶接電極24の
シート把持機構について説明する。本実施形態におい
て、溶接電極24は、シート3を先端部近傍において保
持可能な保持機構を備える。具体的な機構については、
以下に説明する3種類の機構が有る。(Sheet gripping mechanism) Next, the sheet gripping mechanism of the welding electrode 24 will be described. In the present embodiment, the welding electrode 24 includes a holding mechanism that can hold the sheet 3 near the front end. For the specific mechanism,
There are three types of mechanisms described below.
【0082】図16及び図17は、本発明の第1の実施
形態としての溶接電極の構造を説明する図であり、当該
電極の先端部近傍にコレットチャックを備える場合を示
している。FIGS. 16 and 17 are views for explaining the structure of the welding electrode as the first embodiment of the present invention, and show a case where a collet chuck is provided near the tip of the electrode.
【0083】図16及び図17において、溶接電極24
Aの内部には、給排気穴24A−1から給排気される制
御エア−に応じて動作するピストン24A−2と、その
ピストンの動作と共に図16の上下方向に移動可能なコ
レットチャック24A−3が設けられている。コレット
チャック24A−3は、ピストン24A−2が上死点に
位置するときには位置H1及びH2において広がった状
態となり、シート3をその内周面にて把持することがで
きる。また、コレットチャック24A−3は、ピストン
24A−2が下死点に位置するとき、図16及び図17
に破線で示すように先端部分がすぼまった状態となりシ
ート3を解放またはセットすることができる。Referring to FIG. 16 and FIG.
16A, a piston 24A-2 that operates in accordance with control air supplied and exhausted from the air supply / exhaust hole 24A-1, and a collet chuck 24A-3 that can move up and down in FIG. Is provided. When the piston 24A-2 is located at the top dead center, the collet chuck 24A-3 is in an expanded state at the positions H1 and H2, and can hold the sheet 3 on its inner peripheral surface. 16 and 17 when the piston 24A-2 is located at the bottom dead center.
As shown by the broken line, the leading end portion is in a state of being narrowed, and the sheet 3 can be released or set.
【0084】また、図18及び図19は、本発明の第1
の実施形態としての溶接電極の構造を説明する図であ
り、当該電極の先端部近傍から放出する空気によってシ
ート3を保持する場合を示している。FIGS. 18 and 19 show the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining the structure of a welding electrode as an embodiment of the present invention, and shows a case where a sheet 3 is held by air released from the vicinity of the tip of the electrode.
【0085】図18及び図19において、溶接電極24
Bの内部には、冷却水の通水路24B−1と、空気放出
穴24B−3から空気を放出させるための通気孔24B
−2が設けられている。溶接電極24Bは、電気抵抗溶
接ユニット21の制御によって空気放出穴24B−3か
ら空気を放出することにより、シート3を位置H1及び
H2において保持することができ、当該シートを解放ま
たはセットするときには、空気放出穴24B−3からの
空気の放出を停止すればよい。In FIG. 18 and FIG.
B, a cooling water passage 24B-1 and a vent hole 24B for discharging air from the air discharging hole 24B-3.
-2 is provided. The welding electrode 24B can hold the sheet 3 at the positions H1 and H2 by discharging air from the air discharging holes 24B-3 under the control of the electric resistance welding unit 21, and when the sheet is released or set, What is necessary is just to stop the discharge of air from the air discharge hole 24B-3.
【0086】尚、通水路24B−1は、溶接に際して溶
接電極24Bをも冷却水に水没させる場合には省略する
ことができる。The water passage 24B-1 can be omitted when the welding electrode 24B is immersed in the cooling water during welding.
【0087】更に、図20及び図21は、本発明の第1
の実施形態としての溶接電極の構造を説明する図であ
り、当該電極の先端部近傍から放出する空気によってシ
ート3を保持する場合を示している。FIGS. 20 and 21 show the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining the structure of a welding electrode as an embodiment of the present invention, and shows a case where a sheet 3 is held by air released from the vicinity of the tip of the electrode.
【0088】図20及び図21において、溶接電極24
Cの先端部には、サスペンションリング24C−2が設
けられており、そのサスペンションリングの復元力によ
ってシート3の内周面に張力を与えることにより、当該
シートを位置H1及びH2において把持することができ
る。この場合、把持しているシート3の解放及びセット
に対する特別な制御動作は必要無い。In FIG. 20 and FIG.
A suspension ring 24C-2 is provided at the leading end of C, and by applying tension to the inner peripheral surface of the seat 3 by the restoring force of the suspension ring, the seat can be gripped at the positions H1 and H2. it can. In this case, no special control operation for releasing and setting the gripped sheet 3 is required.
【0089】また、溶接電極24Cの内部には、冷却水
の通水路24C−1が設けられているが、通水路24C
−1は、溶接に際して溶接電極24Cをも冷却水に水没
させる場合には省略することができる。Further, a cooling water passage 24C-1 is provided inside the welding electrode 24C.
The value of -1 can be omitted when the welding electrode 24C is also submerged in the cooling water during welding.
【0090】本実施形態に係る溶接電極24としては、
溶接電極24Aから24Cの何れのタイプを採用しても
良い。但し、上述した図12の溶接処理のステップS4
5において当該電極を上昇させるときに、溶接電極24
Aの場合にはシート3の解放動作を行う必要が有る。ま
た、溶接電極24Bの場合には、通気孔24B−2への
空気の供給を停止することによってシート3を解放して
も良いが、この時点ではシート3はヘッド2に対して接
合されているので、その接合による強さより弱い強さで
シート3が保持されるような空気を供給することによ
り、溶接電極24Bの上昇に先立つシート3の解放動作
を省略しても良い。また、溶接電極24Cの場合には、
シート3とヘッド2との接合による強さより弱い把持力
のサスペンションリング24C−2を採用することによ
り、当該電極の上昇動作に伴って、把持していたシート
を力学的に解放すれば良い。The welding electrode 24 according to the present embodiment includes
Any type of the welding electrodes 24A to 24C may be employed. However, step S4 of the welding process of FIG.
When the electrode is raised at 5, the welding electrode 24
In the case of A, the sheet 3 needs to be released. In the case of the welding electrode 24B, the sheet 3 may be released by stopping the supply of air to the ventilation holes 24B-2, but at this time, the sheet 3 is joined to the head 2. Therefore, the release operation of the sheet 3 prior to the elevation of the welding electrode 24B may be omitted by supplying air that holds the sheet 3 at a strength lower than the strength due to the joining. In the case of the welding electrode 24C,
By adopting the suspension ring 24C-2 having a gripping force weaker than the strength of the joint between the sheet 3 and the head 2, the gripped sheet may be released mechanically with the raising operation of the electrode.
【0091】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、シート3とヘッド2とを短時間で且つ高い接合強度
で溶接することができると共に、その溶接方法を量産プ
ロセスにおいて容易に実現可能な金属接合装置が実現す
る。これにより、バルブシートをシリンダヘッドに圧入
する一般的な方法と比較して当該シートを格段に小形化
すること及び材質厚を薄くすることができるので、同一
シリンダヘッドの隣接する給排気ポートの間隔を狭くし
たリ、スロート径を大きくしたりする構造を採用するこ
とができ、エンジンの性能、信頼性及び設計の自由度を
向上させることができる。As described above, according to this embodiment, the sheet 3 and the head 2 can be welded in a short time and with high joining strength, and the welding method can be easily realized in a mass production process. A metal joining device is realized. This makes it possible to significantly reduce the size and thickness of the seat as compared with a general method of press-fitting the valve seat into the cylinder head. A structure in which the diameter of the throat is reduced and the diameter of the throat is increased can be adopted, and the performance, reliability, and design freedom of the engine can be improved.
【0092】尚、第1の実施形態では、シート3の外周
面に3a及び3bの2種類のテーパを設けたが、これに
限られるものではなく、通電によって開口周縁部2aと
シート3の外周面との間に生じる熱拡散をより容易なも
のとするためには、ヘッド2の開口周縁部2aに設けた
テーパ面と、シート3の外周面に設けるテーパ面とが全
体にわたって接触する形状としても良い。In the first embodiment, two types of tapers 3a and 3b are provided on the outer peripheral surface of the sheet 3. However, the present invention is not limited to this. In order to make the heat diffusion generated between the head 2 and the taper surface easier, the taper surface provided on the opening peripheral portion 2a of the head 2 and the taper surface provided on the outer peripheral surface of the sheet 3 should be in contact with the whole. Is also good.
【0093】また、本実施形態では、シート3を焼結に
より製造してその内部にCu系材料を溶浸するようにし
たが、シート3内部の密度がある程度確保されていれ
ば、必ずしもCu系材料を溶浸する必要はない。また、
シート3を、焼結した後に鍛造を行って得られる焼結鍛
造材とすることにより、シート3内部の空孔を無くして
も良い。In the present embodiment, the sheet 3 is manufactured by sintering and the Cu-based material is infiltrated therein. However, if the density inside the sheet 3 is secured to some extent, the Cu-based material is not necessarily required. There is no need to infiltrate the material. Also,
By forming the sheet 3 as a sintered forged material obtained by forging after sintering, pores inside the sheet 3 may be eliminated.
【0094】また、本実施形態では、シート3及びヘッ
ド2間の通電に伴う発熱により、ろう材層7におけるろ
う材成分の融点以上の温度への加熱を行い、これにより
ろう材層7を溶融させるようにしたが、これに限られる
ものではなく、高周波加熱等の局部加熱によってろう材
層7を溶融させるようにしても良い。Further, in this embodiment, the brazing material layer 7 is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the brazing material component in the brazing material layer 7 due to the heat generated by energization between the sheet 3 and the head 2. However, the present invention is not limited to this, and the brazing material layer 7 may be melted by local heating such as high-frequency heating.
【0095】また、本実施形態では、ろう材の材質を、
Znが95重量%のZn−Al共晶合金としたが、共晶
組成ないしその近傍組成(例えばZnが92〜98重量
%からなるZn−Al系合金としても良い。この場合、
ろう材層7の融点を400℃以下にすることができ、シ
ート3の変形、ヘッド2の溶融もしくは軟化をより確実
に防止することができ、シート3及びヘッド2の接合強
度を有効に向上させることができる。In this embodiment, the material of the brazing material is
Although a Zn-Al eutectic alloy containing 95% by weight of Zn is used, a eutectic composition or a composition near the eutectic composition (for example, a Zn-Al-based alloy containing 92 to 98% by weight of Zn.
The melting point of the brazing material layer 7 can be set to 400 ° C. or less, the deformation of the sheet 3 and the melting or softening of the head 2 can be more reliably prevented, and the bonding strength between the sheet 3 and the head 2 can be effectively improved. be able to.
【0096】[第2の実施形態]上述した第1の実施形
態では、ヘッド2の接合面2aに予めテーパを設けた
が、本実施形態では、ヘッド2のシート3との接合部位
にテーパを敢えて設けず、ヘッド2に給排気ポートを形
成したときに形成された略直角なエッジを有する状態の
ままの場合について説明する。それ以外の構成について
は第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。[Second Embodiment] In the above-described first embodiment, the joining surface 2a of the head 2 is tapered in advance. However, in the present embodiment, the joining portion of the head 2 with the sheet 3 is tapered. A case will be described in which a state in which the air supply / exhaust port is formed in the head 2 and which has a substantially right-angled edge is not used. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【0097】図22は、本発明の第2の実施形態におけ
るシリンダヘッドとバルブシートとの接合工程を説明す
る図であり、この図においても、図4と同様に溶接電極
24のシート保持機構の表現は省略している。FIG. 22 is a view for explaining the joining process between the cylinder head and the valve seat according to the second embodiment of the present invention. In this figure, as in FIG. Expressions are omitted.
【0098】本実施形態では、図22(a)に示すよう
に、ヘッド2のシート3との接合部位は略直角なエッジ
を有する状態のままであり、このような形状のシート2
に対して、シート3を当接させると共に、上述した通電
動作と加圧動作とを行う(図22(b)参照)。このと
き、シート3の接合面3aと接合面3bとによりヘッド
2を塑性流動させながらシート3がヘッド2に埋め込ま
れていく。こうして嵌合が完了すると、図22(c)に
示すように、シート3がヘッド2に完全に埋め込まれた
状態となり、冶金学的な接合が完了する。In the present embodiment, as shown in FIG. 22 (a), the joint portion of the head 2 with the sheet 3 remains in a state having a substantially right-angled edge.
Then, the sheet 3 is brought into contact, and the above-described energizing operation and pressurizing operation are performed (see FIG. 22B). At this time, the sheet 3 is embedded in the head 2 while the head 2 is caused to flow plastically by the joint surface 3a and the joint surface 3b of the sheet 3. When the fitting is completed, the sheet 3 is completely embedded in the head 2 as shown in FIG. 22C, and the metallurgical joining is completed.
【0099】このように、ヘッド2のシート3との接合
部位にテーパを敢えて設けず、ヘッド2に給排気ポート
を形成したときに形成された略直角なエッジを有する状
態のままとすると、接合に際してシートが当接されたと
きに当該直角な部分にヒートスポットが現われるために
局所的に溶融し易くなる。しかしながら、本実施形態で
は、図22(c)に示すように、接合時のヘッド2の塑
性変形量が第1の実施形態で説明したヘッド2と比較し
て多いため、当該接合部位に酸化膜が付着している場合
にも、その接合部位の塑性変形によって酸化膜をより効
率良く除去することができ、酸化膜による悪影響を防止
することができる。尚、図22(c)に示すように、接
合時の塑性変形によって吸排気用ポート2b内に突出す
るAlの量は第1の実施形態と比較して多くなるが、こ
の突出部分は、第1の実施形態でも行う仕上げ工程にお
いて削り落とすことができ、当該突出部分を削り落とす
ための新たな仕上げ工程が発生することはない。従っ
て、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様にシー
ト3とヘッド2とを短時間で且つ高い接合強度で溶接す
ることができると共に、更に第1の実施形態の場合と比
較して、ヘッド2にテーパを設ける工程を省略すること
による生産性の向上を図ることができる。As described above, if the head 2 is not provided with a taper at the joint portion with the sheet 3 and the head 2 has a substantially right-angled edge formed when the air supply / exhaust port is formed in the head 2, the joint becomes In this case, when the sheet is brought into contact, a heat spot appears at the right angle portion, so that the sheet is easily melted locally. However, in this embodiment, as shown in FIG. 22C, the amount of plastic deformation of the head 2 at the time of joining is larger than that of the head 2 described in the first embodiment, so that an oxide film Even if is adhered, the oxide film can be more efficiently removed by the plastic deformation of the joining portion, and the adverse effect of the oxide film can be prevented. As shown in FIG. 22 (c), the amount of Al protruding into the intake / exhaust port 2b due to plastic deformation at the time of joining increases as compared with the first embodiment. Even in the finishing step performed in the first embodiment, it can be cut off, and a new finishing step for cutting off the projecting portion does not occur. Therefore, according to the present embodiment, the sheet 3 and the head 2 can be welded in a short time and with high joining strength as in the first embodiment, and further compared with the case of the first embodiment. Thus, productivity can be improved by omitting the step of providing the head 2 with a taper.
【0100】尚、上述した各実施形態では、溶接電極2
4が所定位置にシート3を取に行くシステム構成とした
が、当該電極はZ方向の移動だけを行い、当該電極に対
してシート3が外部より供給されるようなシステム構成
としても良い。In each of the above embodiments, the welding electrode 2
Although the system configuration 4 is to pick up the sheet 3 at a predetermined position, the system may be configured such that the electrode moves only in the Z direction and the sheet 3 is supplied to the electrode from the outside.
【0101】また、冷媒は水に限られるものではなく、
例えばアルカリ性のイオン水を使用すれば、Fe製のシ
ートへの悪影響もなく、それらAl製のヘッドの接合面
(接合部位)への酸化膜の付着を防止することができる
という効果が得られる。特に、このような特徴のあるア
ルカリ性のイオン水を、第1の実施形態で説明したテー
パを有するヘッド2の冷媒として使用すれば、シート3
との接合面に酸化膜が付着すること自体を殆ど防止する
ことができるため、接合する際の塑性変形量が第2の実
施形態で説明したヘッド2と比較して少なくても、酸化
膜による悪影響を防止できる点で特に有効な冷媒とな
る。The refrigerant is not limited to water.
For example, if alkaline ionized water is used, there is obtained an effect that an oxide film can be prevented from adhering to the joint surface (joining portion) of the Al head without adversely affecting the Fe sheet. In particular, if the alkaline ionized water having such characteristics is used as a coolant for the tapered head 2 described in the first embodiment, the sheet 3
It is possible to almost completely prevent the oxide film from adhering to the joining surface with the head 2. Therefore, even if the amount of plastic deformation at the time of joining is smaller than that of the head 2 described in the second embodiment, the amount of the oxide film can be reduced. This is a particularly effective refrigerant in that adverse effects can be prevented.
【0102】[0102]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鉄系の第1金属部材の焼き入れと変形とを防止し、融点
の異なる金属部材同士を良好に接合する金属溶接方法及
び金属接合構造の提供が実現する。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a metal welding method and a metal bonding structure that prevent quenching and deformation of an iron-based first metal member, and satisfactorily bond metal members having different melting points.
【0103】即ち、請求項1及び請求項7、並びに請求
項13及び請求項14の発明によれば、冶金学的な溶接
が完了した後も加圧処理が継続されるため第1金属部材
の変形が防止されると共に、加熱処理が所定時間にわた
って継続されるため第1金属部材の急激な温度低下を防
止することができ、当該部材の焼き入れを防止すること
ができる。特に、請求項7及び請求項14の発明によれ
ば、第1金属部材の温度を徐々に低下させることができ
るため、当該部材の焼き入れを確実に防止することがで
きる。That is, according to the first and seventh aspects and the thirteenth and fourteenth aspects of the present invention, the pressurizing process is continued even after the metallurgical welding is completed, so that the first metal member Deformation is prevented, and the heat treatment is continued for a predetermined time, so that it is possible to prevent a rapid decrease in temperature of the first metal member and prevent quenching of the member. In particular, according to the seventh and fourteenth aspects of the present invention, the temperature of the first metal member can be gradually reduced, so that quenching of the member can be reliably prevented.
【0104】また、請求項3、請求項4並びに請求項9
の発明によれば、第1及び第2金属部材の接合面にそれ
ら両部材との相性の良い接合層ができるため、当該両部
材を直接接合する場合と比較して接合強度を高めること
ができる。Further, claim 3, claim 4, and claim 9
According to the invention, since a bonding layer having good compatibility with the first and second metal members is formed on the bonding surface of the first and second metal members, the bonding strength can be increased as compared with a case where the two members are directly bonded. .
【0105】また、請求項8の発明によれば、第1及び
第2金属部材の接合に際して、当該第2金属部材の塑性
変形が大きいため、酸化膜や汚れを効率良く除去するこ
とができる。According to the invention of claim 8, when the first and second metal members are joined, the plastic deformation of the second metal member is large, so that an oxide film and dirt can be efficiently removed.
【0106】また、請求項11の発明によれば、融点が
第1金属部材より低い第2金属部材の不要な溶融を防止
することができると共に、当該第1金属部材が過度に高
温状態となることを防止し、これにより焼き入れを未然
に防止することができる。According to the eleventh aspect, unnecessary melting of the second metal member having a lower melting point than that of the first metal member can be prevented, and the first metal member is excessively heated. This can prevent quenching beforehand.
【図1】本発明の第1の実施形態における接合対象部位
の要部断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a portion to be joined according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態におけるシリンダヘッ
ドとバルブシートとの接合面の構造を示す拡大断面図で
ある。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a structure of a joint surface between a cylinder head and a valve seat according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態におけるバルブシート
の接合前の形状を表わす断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a shape of a valve seat before joining according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施形態におけるシリンダヘッ
ドとバルブシートとの接合工程を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a joining process of the cylinder head and the valve seat according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施形態におけるシリンダヘッ
ドとバルブシートとの接合面の状態遷移を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a state transition of a joint surface between a cylinder head and a valve seat according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施形態におけるシリンダヘッ
ドとバルブシートとの接合面の組成を模式的に示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a composition of a joint surface between a cylinder head and a valve seat according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1の実施形態におけるバルブシート
とシリンダヘッドとの接合面の組成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a composition of a joint surface between a valve seat and a cylinder head according to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第1の実施形態におけるバルブシート
とシリンダヘッドとの接合時の冷却の様子(水中で接合
する場合)を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a state of cooling (joining in water) at the time of joining the valve seat and the cylinder head according to the first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第1の実施形態におけるバルブシート
とシリンダヘッドとの接合時の冷却の様子(接合対象部
位に注水する場合)を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a state of cooling at the time of joining the valve seat and the cylinder head according to the first embodiment of the present invention (in a case where water is injected into a joining target portion).
【図10】本発明の第1の実施形態における金属接合装
置のシステム構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a system configuration of a metal bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第1の実施形態における金属接合装
置の動作制御処理を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation control process of the metal bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第1の実施形態における動作制御処
理に含まれる溶接処理の詳細を示すフローチャートであ
る。FIG. 12 is a flowchart showing details of a welding process included in the operation control process according to the first embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第1の実施形態における電気抵抗溶
接時の通電及び加圧パターンを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an energization and pressurization pattern during electric resistance welding according to the first embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第1の実施形態における電気抵抗溶
接時の通電パターンを実行したときのシリンダヘッドの
温度変化を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a temperature change of a cylinder head when an energization pattern during electric resistance welding is executed in the first embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第1の実施形態における電気抵抗溶
接時の通電及び加圧パターンの変形例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a modification of the energization and pressurization pattern during electric resistance welding according to the first embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第1の実施形態としての溶接電極の
構造を説明する図である(コレットチャックの場合)。FIG. 16 is a view for explaining the structure of a welding electrode as the first embodiment of the present invention (in the case of a collet chuck).
【図17】本発明の第1の実施形態としての溶接電極の
構造を説明する図である(コレットチャックの場合)。FIG. 17 is a diagram illustrating a structure of a welding electrode as a first embodiment of the present invention (in the case of a collet chuck).
【図18】本発明の第1の実施形態としての溶接電極の
構造を説明する図である(エアーを放出する場合)。FIG. 18 is a view for explaining the structure of a welding electrode according to the first embodiment of the present invention (when air is discharged).
【図19】本発明の第1の実施形態としての溶接電極の
構造を説明する図である(エアーを放出する場合)。FIG. 19 is a view for explaining the structure of a welding electrode according to the first embodiment of the present invention (when air is discharged).
【図20】本発明の第1の実施形態としての溶接電極の
構造を説明する図である(サスペンションリングの場
合)。FIG. 20 is a view for explaining the structure of a welding electrode as the first embodiment of the present invention (in the case of a suspension ring).
【図21】本発明の第1の実施形態としての溶接電極の
構造を説明する図である(サスペンションリングの場
合)。FIG. 21 is a view for explaining the structure of a welding electrode as the first embodiment of the present invention (in the case of a suspension ring).
【図22】本発明の第2の実施形態におけるシリンダヘ
ッドとバルブシートとの接合工程を説明する図である。FIG. 22 is a diagram illustrating a joining process between a cylinder head and a valve seat according to the second embodiment of the present invention.
2:シリンダヘッド, 2a:接合面, 2b:給排気ポート, 3:バルブシート, 5,6:溶融反応層, 7:ろう材層, 10:接合層, 21:電気抵抗溶接ユニット, 22:加圧シリンダ, 23:プラテン, 24,24A,24B,24C:溶接電極, 24A−1:給排気穴, 24A−2:ピストン, 24A−3:コレットチャック, 24B−1,24C−1:通水路, 24B−2:通気孔, 24B−3:空気放出穴, 24C−2:サスペンションリング, 25:注水ノズル, 26:X−Yステージ, 27:コンテナ, 28:水槽, 30:冷却水循環パイプ, 31:冷却水温調・循環制御ユニット, 2: Cylinder head, 2a: joining surface, 2b: supply / exhaust port, 3: valve seat, 5, 6: molten reaction layer, 7: brazing material layer, 10: joining layer, 21: electric resistance welding unit, 22: heating Pressure cylinder, 23: platen, 24, 24A, 24B, 24C: welding electrode, 24A-1: supply / exhaust hole, 24A-2: piston, 24A-3: collet chuck, 24B-1, 24C-1: water passage, 24B-2: vent hole, 24B-3: air discharge hole, 24C-2: suspension ring, 25: water injection nozzle, 26: XY stage, 27: container, 28: water tank, 30: cooling water circulation pipe, 31: Cooling water temperature control / circulation control unit,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 31/00 B23K 31/00 H 33/00 33/00 Z F01L 3/04 F01L 3/04 3/22 3/22 B 3/24 3/24 E F02F 1/24 F02F 1/24 S // B23K 103:20 (72)発明者 杉本 幸弘 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山本 幸男 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 Fターム(参考) 3G024 AA14 AA15 DA06 FA00 FA04 FA06 FA14 GA18 GA32 HA04 HA06 4E067 AA02 AA05 AB01 AB03 AB04 AB06 BA00 BB02 DB07 EB00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B23K 31/00 B23K 31/00 H 33/00 33/00 Z F01L 3/04 F01L 3/04 3/22 3/22 B 3/24 3/24 E F02F 1/24 F02F 1/24 S // B23K 103: 20 (72) Inventor Yukihiro Sugimoto 3-1, Fuchu-cho Shinchi, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Corporation (72 ) Inventor Yukio Yamamoto 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima F-term (reference) 3G024 AA14 AA15 DA06 FA00 FA04 FA06 FA14 GA18 GA32 HA04 HA06 4E067 AA02 AA05 AB01 AB03 AB04 AB06 BA00 BB02 DB07 EB00
Claims (14)
金属部材とを溶接する金属溶接方法であって、 前記第1及び第2金属部材に対して加熱処理及び加圧処
理を施すことにより、それらの金属部材を冶金学的に溶
接し、 前記第1及び第2金属部材が溶接された後も加圧処理を
継続すると共に、所定時間にわたって前記第1金属部材
に対する加熱処理を継続することを特徴とする金属溶接
方法。An iron-based first metal member and a light alloy-based second metal member.
A metal welding method for welding a metal member, wherein the first and second metal members are subjected to a heat treatment and a pressure treatment to thereby metallurgically weld the metal members, A metal welding method, wherein the pressure treatment is continued even after the second metal member is welded, and the heat treatment is continued on the first metal member for a predetermined time.
熱処理における加圧力と、その溶接後の加熱処理におけ
る加圧力とが同じであることを特徴とする請求項1記載
の金属溶接方法。2. The metal welding method according to claim 1, wherein the pressure in the heat treatment for welding the first and second metal members is the same as the pressure in the heat treatment after the welding. .
って、前記第1金属部材の表面に共晶合金層を形成する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の金属溶
接方法。3. The metal welding according to claim 1, wherein a eutectic alloy layer is formed on a surface of the first metal member before welding the first and second metal members. Method.
合金層の形成によって前記第1金属部材に形成された第
1拡散層と、前記加熱処理及び加圧処理において前記共
晶合金層に当接された前記第2金属部材に形成される第
2拡散層とが前記第1及び第2金属部材、並びに前記共
晶合金を含む3元素系接合層を形成することにより、冶
金学的に溶接されることを特徴とする請求項3記載の金
属溶接方法。4. The first and second metal members comprise a first diffusion layer formed on the first metal member by forming the eutectic alloy layer, and the eutectic alloy in the heat treatment and the pressure treatment. Metallurgy by forming a three-element bonding layer including the first and second metal members and the eutectic alloy with a second diffusion layer formed on the second metal member in contact with a layer; The metal welding method according to claim 3, wherein the metal is welded.
合金系の部材とを含むことを特徴とする請求項4記載の
金属溶接方法。5. The metal welding method according to claim 4, wherein the eutectic alloy layer includes zinc or copper and a light alloy-based member.
加圧処理を施すことを特徴とする請求項1乃至請求項5
の何れかに記載の金属溶接方法。6. The heat treatment and the pressure treatment are performed by electric resistance welding.
The metal welding method according to any one of the above.
金属部材とを、電気抵抗溶接における通電処理及び加圧
処理によって溶接する金属溶接方法であって、 前記鉄系の第1金属部材を共晶合金によって予めコート
し、 前記共晶合金によってコートした鉄系の第1金属部材
と、軽合金系の第2金属部材とを溶接するに際して、そ
れらの金属部材の冶金学的な溶融結合を該両金属部材へ
の最初の所定通電期間内で完了させ、その溶融結合の完
了後も、該両金属部材への加圧処理を継続すると共に、
該通電期間における通電処理を間欠的に継続する、また
は徐々に規制することを特徴とする金属溶接方法。7. An iron-based first metal member and a light alloy-based second metal member.
A metal welding method for welding a metal member with a current applying process and a pressure process in electric resistance welding, wherein the iron-based first metal member is pre-coated with a eutectic alloy, and the iron is coated with the eutectic alloy. When welding the first metal member of the system and the second metal member of the light alloy system, the metallurgical fusion bonding of the metal members is completed within the first predetermined energization period to both metal members, After the completion of the fusion bonding, while continuing the pressure treatment on the two metal members,
A metal welding method characterized by intermittently continuing or gradually restricting the energizing process during the energizing period.
の接合部位は、エッジ形状を有することを特徴とする請
求項7記載の金属溶接方法。8. The metal welding method according to claim 7, wherein a joining portion of the second metal member with the first metal member has an edge shape.
合金によってコートされた前記第1金属部材に形成され
た第1拡散層と、溶接に際して前記共晶合金に当接され
た前記第2金属部材に形成される第2拡散層とが前記第
1及び第2金属部材、並びに前記共晶合金を含む3元素
系接合層を形成することにより、冶金学的に溶接される
ことを特徴とする請求項7記載の金属溶接方法。9. The first and second metal members include a first diffusion layer formed on the first metal member coated with the eutectic alloy, and a first diffusion layer contacted with the eutectic alloy during welding. The second diffusion layer formed on the second metal member is metallurgically welded by forming the first and second metal members and the three-element joining layer including the eutectic alloy. The metal welding method according to claim 7, wherein:
合金系の部材とを含むことを特徴とする請求項7記載の
金属溶接方法。10. The metal welding method according to claim 7, wherein the eutectic alloy includes zinc or copper and a light alloy-based member.
に際して、それらの金属部材の接合面近傍を、外部から
冷媒によって冷却することを特徴とする請求項1乃至請
求項10の何れかに記載の金属溶接方法。11. The method according to claim 1, wherein, when the first and second metal members are welded, the vicinity of a joint surface between the metal members is cooled by a coolant from outside. The described metal welding method.
徴とする請求項11記載の金属溶接方法。12. The metal welding method according to claim 11, wherein water is used as the refrigerant.
2金属部材とが加熱処理及び加圧処理によって冶金学的
に溶接された後も、それら金属部材に対する加圧処理が
継続されると共に、前記第1金属部材に対する加熱処理
が所定時間にわたって継続されることによって形成され
たことを特徴とする金属接合構造。13. Even after metallurgical welding of the first iron-based metal member and the second light-alloy metal member by heat treatment and pressure treatment, the pressure treatment on the metal members is continued. And a heat treatment for the first metal member is continued for a predetermined time.
2金属部材とが電気抵抗溶接における通電処理及び加圧
処理によって溶融結合された金属接合構造であって、 共晶合金によってコートされた鉄系の第1金属部材と、
軽合金系の第2金属部材とが、それらの金属部材への最
初の所定通電期間内で冶金学的に溶融結合され、その溶
融結合の完了後も、該両金属部材への加圧処理が継続さ
れると共に、該通電期間における通電処理が間欠的に継
続される、または徐々に規制されることによって形成さ
れたことを特徴とする金属接合構造。14. A metal joint structure in which an iron-based first metal member and a light-alloy-based second metal member are fusion-bonded by an energizing process and a pressurizing process in electric resistance welding. A coated iron-based first metal member;
The light alloy-based second metal member is metallurgically melt-bonded within the first predetermined energization period to the metal members, and after the completion of the melt-bonding, the pressure treatment on both metal members is not performed. A metal bonding structure formed by being continued and energization processing during the energization period being intermittently continued or gradually regulated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11068936A JP2000263242A (en) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | Metal welding method and metal joining structure |
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---|---|---|---|
JP11068936A JP2000263242A (en) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | Metal welding method and metal joining structure |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=13388060
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JP (1) | JP2000263242A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010099684A (en) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Origin Electric Co Ltd | Manufacturing method of pressure container, manufacturing apparatus, and pressure container |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP11068936A patent/JP2000263242A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010099684A (en) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Origin Electric Co Ltd | Manufacturing method of pressure container, manufacturing apparatus, and pressure container |
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